磁致伸縮液位計(jì)概述
UMD磁致伸縮液位計(jì)(見圖一)主要用于測(cè)量液體的液面、界面的位置。該產(chǎn)品使用當(dāng)今世界興起的一項(xiàng)新技術(shù)磁致伸縮液位測(cè)量技術(shù)。該技術(shù)因其材料特性和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使其比
應(yīng)用其它原理的液位計(jì)具備更出色的性能。該產(chǎn)品沒有強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)部件、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、敏感材料強(qiáng)度高，產(chǎn)品迄行十分可靠。連續(xù)實(shí)時(shí)測(cè)量時(shí)，測(cè)量速度較快，有利于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。
廣泛用于石油、化工原料儲(chǔ)存、工業(yè)流程、生化、醫(yī)藥、食品飲料、罐區(qū)管理和加油站地下庫存等各種液罐的液位、界面的計(jì)量和控制。
UMD磁致伸縮液位計(jì)由不銹鋼及防腐材料制造而成。
磁致伸縮液位計(jì)工作原理
本產(chǎn)品采用磁致伸縮原理(見圖二)，物理學(xué)中稱作威德曼效應(yīng)。磁致伸縮液位計(jì)的傳感器工作時(shí)，傳感器的電路部分將在波導(dǎo)絲上激勵(lì)出脈沖電流，該電流沿波導(dǎo)絲傳播時(shí)會(huì)在波導(dǎo)絲的周圍產(chǎn)生脈沖電流磁場(chǎng)。在磁致伸縮液位計(jì)的傳感器導(dǎo)向管外配有一浮子，此浮子可以沿導(dǎo)向管隨液位的變化而上下移動(dòng)。在浮子內(nèi)部有一組永久磁環(huán)。當(dāng)脈沖電流磁場(chǎng)與浮子內(nèi)磁環(huán)產(chǎn)生的磁場(chǎng)相遇時(shí)，由于該二磁場(chǎng)為正交方向，產(chǎn)生的磁場(chǎng)合力使得由磁致伸縮材料做成的波導(dǎo)絲在浮子所在的位置產(chǎn)生一個(gè)扭轉(zhuǎn)波脈沖，這個(gè)脈沖以固定的速度沿波導(dǎo)絲傳回并由檢出機(jī)構(gòu)檢出。通過測(cè)量脈沖電流與扭轉(zhuǎn)波的時(shí)間差可以精確地確定浮子所在的位置，即液面的位置。磁致伸縮液位計(jì)的技術(shù)優(yōu)勢(shì):磁致伸縮液位計(jì)適合于高精度要求的清潔液位的液位測(cè)量，精度達(dá)到士0.1 %FS.磁致伸縮液位計(jì)還可應(yīng)用于兩種不同液體之間的界位測(cè)量。防爆型設(shè)計(jì)，適合危險(xiǎn)場(chǎng)合，智能電子線路設(shè)計(jì)可計(jì)算出容積量;唯一可動(dòng)部件為浮子，維護(hù)量極低。
采用磁致伸縮液位計(jì)，進(jìn)行油罐液位的測(cè)量，其優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在:
1.可靠性強(qiáng):由于磁致伸縮液位計(jì)采用導(dǎo)向管內(nèi)裝的波導(dǎo)絲，無機(jī)械可動(dòng)部分，故無摩擦，無磨損.整個(gè)變換器封閉在不銹鋼管內(nèi)，和測(cè)量介質(zhì)非接觸，傳感器工作可靠，壽命長。
2.精度高:由于磁致伸縮液位計(jì)用波導(dǎo)脈沖工作，工作中通過測(cè)量起始脈沖和終止脈沖的時(shí)間來確定被測(cè)位移量，因此測(cè)量精度高，分辨率優(yōu)于0.01 %FS，這是用其它傳感器難以達(dá)到的精度。
3.安全性好:磁致伸縮液位計(jì)的防爆性能高，本安隔爆，使用安全，特別適合對(duì)化工原料和易燃液體的測(cè)量。測(cè)量時(shí)無需開啟罐蓋，避免人工測(cè)量所存在的不安全性。
4.磁致伸縮液位計(jì)易于安裝和維護(hù)簡(jiǎn)單:磁致伸縮液位計(jì)一般通過罐頂已有管口進(jìn)行安裝，特別適用于地下儲(chǔ)罐和已投運(yùn)儲(chǔ)罐的安裝，并可在安裝過程中不影響正常生產(chǎn).
5.便于系統(tǒng)自動(dòng)化工作:磁致伸縮液位計(jì)采用標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)，便于微機(jī)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，容易實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)工作，提高整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的自動(dòng)化程度。
磁致伸縮液位計(jì)技術(shù)參數(shù)
測(cè)量范圍:300-6000mm(可根據(jù)客戶要求訂制)
準(zhǔn)確度:士0.1%FS或士1mm
模擬輸出:4-2OmADC二線制
和疊加在HART通訊協(xié)議上的4'-2OmADC
供電電源:24VDC
負(fù)載輸出:0-6200Ω
工作壓力:簇1.6MPa
環(huán)境溫度:-25~+70 0C
介質(zhì)溫度:并-40~十150℃
盲區(qū):上盲區(qū)S1: 100mm，下盲區(qū)S2: 60mm(見圖三)
介質(zhì)密度:≥ O.8g/cm3
螺紋安裝:M30 X 2
本安型:Exia II CT3^-T4
隔爆型:Exd II CT4^-T6
防護(hù)等級(jí):IP66
其他參數(shù)
導(dǎo)向管材料:不銹鋼304、316或用戶特殊定制;
外殼材料:鋁合金;
電纜接口:1個(gè)M20X 1.5電纜入口，一個(gè)盲堵M20 X 1.5;
浮球材料:不銹鋼304、316;
安裝法蘭:用戶自制或根據(jù)用戶要求定制;
磁致伸縮液位計(jì)安裝與接線
1、變送器與顯示儀之間的連接線不能與曳流線同路鋪設(shè)。為了避免干擾信號(hào)，盡可能使用屏蔽電纜在鐵管內(nèi)鋪設(shè)。
2、安裝好后仔細(xì)檢查接線圖，要做到準(zhǔn)確無誤!
3、產(chǎn)品垂直安裝，安裝斜度不能大于5度。
磁致伸縮液位計(jì)應(yīng)用信息
與磁翻板液位計(jì)聯(lián)用
可以與本公司UQC系列磁翻柱式液位計(jì)連用，替代其LB磁性位置變送器選購件界面應(yīng)用
應(yīng)用在測(cè)量界面教須是頂裝形式，低壓狀態(tài)。0.1比重差需配直經(jīng)約150mm的浮球·0.05比重差需配直經(jīng)約200mm的浮球。界面不清，有混濁層條件下，浮球高度至少是混濁層厚度一半。用戶必須安排浮球進(jìn)入容器的途徑。
普通型的使用方法:
標(biāo)定
A.除去浮球上端鎖定卡環(huán)，下環(huán)不動(dòng)。
B.注意檢查浮球上下端面，有小凹陷一面應(yīng)朝上。
C.儀表出廠時(shí)已把零液位標(biāo)定在導(dǎo)向管下端面以上60mm處，滿液位標(biāo)定在安裝法蘭密封面以下100二處.如要重新標(biāo)定，按以下步驟進(jìn)行。
D. 24V直流電源+端接儀表靠中心十端子，電源一端接儀表靠中心一端子后接通電源。
E.根據(jù)儀表安裝現(xiàn)場(chǎng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)推算出零液位時(shí)液面在導(dǎo)向管的位置(0位置)，滿液位時(shí)液面在導(dǎo)向管的位置(滿位置)。分別標(biāo)記在導(dǎo)向管上.
F.把浮球移到0位置，讓浮球中線對(duì)齊0位置，按下是電路板上“S1”按鈕半秒后松開。把浮球移到滿位置，讓浮球中線對(duì)齊滿位置，按下電路板上“S1”按鈕半秒后松開，完成標(biāo)定.(見圖四)
G.斷開電源，拆去接線。
HART型的使用方法:
按鍵標(biāo)定
該儀表可以通過按鍵操作標(biāo)定4mA(零位)和20mA(滿位)，同時(shí)當(dāng)零液位發(fā)生改變不在導(dǎo)向管最下面時(shí)，由按鍵操作來進(jìn)行零液位遷移.不需要標(biāo)定時(shí)，儀表如下圖所示顯示液位值:
當(dāng)需要標(biāo)定時(shí)，則先旋開外殼蓋，再根據(jù)如下方法進(jìn)行操作:
1.零位遷移標(biāo)定:當(dāng)需要進(jìn)行零液位遷移時(shí)，把浮子移至相對(duì)應(yīng)的位置，然后同時(shí)按下"FULL”和“ZERO”兩鍵5s，此時(shí)記錄下當(dāng)前液位，作為下次計(jì)算液位計(jì)算偏移量，同時(shí)LCD上閃爍顯示“0”液位，如圖六所示，過3s鐘后停止閃爍，再重新測(cè)量液位時(shí)，則是相對(duì)應(yīng)于新零位的液位。
2.標(biāo)定4mA:先把浮子移至所要求的4mA相對(duì)應(yīng)的位置，單按下“ZERO"鍵5s, LCD上閃爍顯示。4mA'，字樣，以提示此時(shí)標(biāo)定4mA.如圖七所示，:過3s鐘后重新顯示回液位值;
3.標(biāo)定20mA:先把浮子移至所要求的20mA相對(duì)應(yīng)的位置，再單按下FULL鍵5s. LCD上閃爍顯示“20mA”字樣，以提示此時(shí)標(biāo)定20mA見圖八，過3s鐘后重新顯示回液位值(液位不隨20mA相對(duì)應(yīng)的位置改變而改變);
整個(gè)按鍵標(biāo)定順序應(yīng)按上面1,2,3或1,3,、2步驟，零位遷移標(biāo)定后，需要重新標(biāo)定4mA和20mA，不然電流和百分比輸出可能會(huì)出錯(cuò)!
上位機(jī)操作
在打開上位機(jī)界面之前，先查看端口USB轉(zhuǎn)Hart通訊是否連接上，如圖九所示，當(dāng)出現(xiàn)有CP2101 USB to UART Bridge Controller(COM1)，說明Hart通訊硬件己連接上
:然后打開上位機(jī)界面，出現(xiàn)如圖十所示
單擊文件菜單，如圖十一所示，出現(xiàn)單點(diǎn)查詢多點(diǎn)查詢子菜單，是用來查找儀表設(shè)備，如果只有單臺(tái)，一般都默認(rèn)為是地址釣，要修改地址可以通過進(jìn)入下面要介紹的屬性菜單來進(jìn)行
右鍵單擊#0總線設(shè)備，如圖十二出現(xiàn)幾個(gè)子菜單。
初始化菜單是用來修改傳感器最大量程，同時(shí)進(jìn)行液位校準(zhǔn)，如圖十三所示:
其中屬性是用來讀取與設(shè)備相關(guān)的一些信息，同時(shí)可以修改設(shè)備的地址，如圖十四所示:
監(jiān)視菜單是用來查看主要變量的量程上下限，PV值以及電流值和百分比，如圖十五所示:
信息菜單用來讀寫與產(chǎn)品相關(guān)的工位號(hào)，裝配號(hào)，描述符號(hào)，信息和日期等信息，如圖十六所示。
組態(tài)菜單是用來對(duì)量程上下限，工程單位和阻尼值進(jìn)行組態(tài)，同時(shí)可讀取傳感器上下限以及最小量程值，如圖十七所示:
電流微調(diào)菜單是用來調(diào)節(jié)4mA和20mA，使電流輸出模擬量和上位機(jī)的數(shù)字量保持一致，如圖十八所示，當(dāng)進(jìn)入4mA電流微調(diào)時(shí)，讀取此時(shí)電流表的值，寫到當(dāng)前回路電流上，點(diǎn)擊發(fā)送，4mA微調(diào)完成，同樣20mA微調(diào)也是類似操作.
