在工業過程測量領域,精確掌握容器內介質的液位以及不同密度液體之間的界面高度,對于生產控制、安全監控和庫存管理至關重要。磁致伸縮液位計作為一種高精度的測量儀表,其獨特的技術優勢使其能夠同時完成這兩項任務,成為許多苛刻應用場景下的理想選擇。要理解這一能力,我們需要從其核心的工作原理入手。
磁致伸縮液位計的核心工作原理是磁致伸縮效應。該儀表主要由探測桿(內嵌一根波導絲)、一個可隨液位浮動的浮子(內含永久磁鐵)以及電子倉組成。測量開始時,電子倉會沿波導絲發射一個電流詢問脈沖。這個脈沖產生的磁場會與浮子內磁鐵的磁場瞬間相遇。
關鍵點在于浮磁耦合技術。當詢問脈沖磁場與浮子磁鐵磁場相遇時,它們會發生耦合,基于磁致伸縮效應,會在波導絲的相遇點產生一個微小的扭轉應力波。這個應力波會以固定的速度沿波導絲向兩端傳播。
電子倉精準計算時間差以實現定位。傳播回電子倉的應力波會被傳感器檢測到。電子倉通過精確計算電流脈沖發射與應力波返回之間的時間差,再乘以應力波的傳播速度,就能極其精確地確定浮子的位置,即液面的位置。這是液位測量的基礎。
實現界面測量的關鍵在于使用界面浮子。為了測量界面,通常會在探測桿上安裝第二個專用浮子,即界面浮子。這個浮子的密度經過精心設計,使其介于上層輕質液體和下層重質液體之間。因此,它會懸浮在兩層液體的分界面上。
雙浮子配置是實現同步測量的硬件基礎。一個液位計探測桿上可以同時安裝液位浮子和界面浮子。液位浮子密度小于上層液體,始終漂浮在最上層液面;界面浮子則懸浮于界面。電子倉發出的每個詢問脈沖,會依次觸發兩個浮子所在位置的應力波。
獨立的信號處理區分液位與界面數據。電子倉能夠接收并處理來自兩個浮子的返回信號,通過計算各自的時間差,獨立且同步地計算出液位高度和界面高度。這種設計使得單臺儀表就能提供兩種關鍵的測量數據。
磁致伸縮液位計憑借其高精度、高穩定性和可靠性,在石油、化工、制藥等行業中廣泛應用于儲罐、過程容器等設備的液位與界面測量。其同步測量能力不僅節省了設備成本和安裝空間,更簡化了系統復雜度,為流程優化和安全生產提供了堅實的數據支撐。