（續(xù)上篇）　
1.5磁致伸縮液位儀
　　磁致伸縮液位儀（見圖4)，是近十年來隨著單片機(jī)及復(fù)雜可編程邏輯器件技術(shù)發(fā)展而被**使用的一
種高精度液位測(cè)量儀表。其通過內(nèi)部非接觸式的測(cè)控技術(shù)精確地檢測(cè)活動(dòng)磁環(huán)的**位置來測(cè)量被檢測(cè)產(chǎn)品的實(shí)際位移值的，且作為確定位置的活動(dòng)磁環(huán)和敏感元件并無直接接觸，因此可應(yīng)用在極惡劣的工業(yè)環(huán)境中，不易受油潰、溶液、塵?；蚱渌廴镜挠绊憽?br /> 　
　磁致伸縮式液位儀是利用磁致伸縮原理，通過兩個(gè)不同磁場(chǎng)相交產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)變脈沖信號(hào)來準(zhǔn)確地測(cè)量位置的。測(cè)量元件是一根波導(dǎo)管，波導(dǎo)管內(nèi)的敏感元件由特殊的磁致伸縮材料制成。
　　測(cè)量過程是由測(cè)量頭中的脈沖發(fā)射電路不斷向波導(dǎo)管發(fā)射詢問電流脈沖，該電流產(chǎn)生周向磁場(chǎng)并沿波導(dǎo)管傳播，與磁浮子形成的軸向磁場(chǎng)相交時(shí)矢量疊加，形成螺旋磁場(chǎng)。在該磁場(chǎng)作用下，波導(dǎo)管發(fā)生磁致伸縮效應(yīng)而產(chǎn)生波導(dǎo)扭曲，該應(yīng)變波以超聲波速沿波導(dǎo)管向兩端傳播，當(dāng)傳回測(cè)量頭一端時(shí)，基于逆磁致伸縮效應(yīng)，通過回波接收線圈轉(zhuǎn)換為電脈沖。
　　由于電流以光速傳遞，從發(fā)射端到磁浮子之間電流傳遞時(shí)間可忽略不計(jì)，因此測(cè)出發(fā)射電脈沖與返回應(yīng)變脈沖之間的時(shí)間間隔，即可得到浮子距檢測(cè)零點(diǎn)的距離fc，實(shí)現(xiàn)液位檢測(cè)。這個(gè)過程是連續(xù)不斷的，所以，每當(dāng)磁浮子隨液位移動(dòng)時(shí)，新的液位就被檢測(cè)出來，其液位計(jì)算方法如下：
　　h = Tv (2)
　　H 二 L-Tv (3)
　　式中，好為液位；L為罐高；r為時(shí)差；〃為應(yīng)變波傳播速度。
　　缺點(diǎn)：磁浮子的活動(dòng)阻力不應(yīng)過大，因此不能測(cè)量高黏度液體和泥漿；天線浸在被測(cè)液體或其飽和汽體中工作，不適用于有壓、自聚、有毒、高黏度液體的測(cè)量。浮子沿著波導(dǎo)管外的護(hù)導(dǎo)管上下移動(dòng)，有時(shí)會(huì)被卡住。
　　優(yōu)點(diǎn)：磁致伸縮式液位儀是通過移動(dòng)磁性浮球的位置來測(cè)量的，而磁性浮球始終處于液面的**。因
此，在硝酸鞍溶液貯罐的液位測(cè)量中，即使硝酸銨溶液因未加熱保溫出現(xiàn)結(jié)晶，其液面位置仍正確可靠。因此，將磁致伸縮式液位儀應(yīng)用于上杭分公司新建的硝酸銨溶液貯罐控制系統(tǒng)中。
　　
　　2液位測(cè)量儀的選用
　　通過對(duì)現(xiàn)有液位測(cè)量方法應(yīng)用于硝酸銨溶液的測(cè)量中存在的優(yōu)勢(shì)及弊端來分析，發(fā)現(xiàn)磁致伸縮式液位儀具有較突出的優(yōu)勢(shì)，隔離了活動(dòng)元件與測(cè)量元件，能適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境，在硝酸銨溶液It罐控制系統(tǒng)中可以正常使用，能夠滿足預(yù)期的測(cè)量效果。
　　2.1磁致伸縮式液位儀的選用
　　上杭新建硝酸銨溶液貯罐控制系統(tǒng)的基本情況為：貯存易結(jié)晶，易腐蝕的濃溶液，溶液溫度在110 ~130T，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為91% ~93%。因此，在選用磁致伸縮式液位計(jì)時(shí)，除了需要考慮工作壓力、工作溫度、防爆、防腐等要求和所測(cè)量的液面變化范圍外，還要根據(jù)密度選擇合適的浮子規(guī)格、尺寸、材質(zhì)。筆者選用了美國的MTS液位傳感器。
　　2.2磁致伸縮傳感器的安裝
　　使用的硝酸銨溶液C罐為直徑4m、高4m的不鋼銹貯罐，在頂部開口，以法蘭安裝MTS液位傳感器。其安裝示意圖如圖5所示。

　　硝酸銨溶液貯罐的液位信號(hào)加入了硝酸銨溶液應(yīng)用控制系統(tǒng)中，給控制系統(tǒng)的分層保溫、液位顯示、余料監(jiān)測(cè)、生產(chǎn)投料提供了貯罐液位的數(shù)據(jù)。MTS液位傳感器自帶變送輸出，其與控制系統(tǒng)連接如圖6所示。
　　2.3磁致伸縮傳感器的調(diào)試、使用
　　MTS的磁致伸縮式液位儀為法蘭安裝，貯罐罐頂已留有預(yù)留孔。安裝時(shí)，調(diào)試過程簡單，只需通過調(diào)試測(cè)量頭上的智能型儀表，標(biāo)定上、下限液位數(shù)據(jù)后即可。輸出的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)4 ~ 20mA通過隔離光柵直接與PLC的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊相連。
　　貯罐剛投入使用時(shí)，出現(xiàn)液位指示有時(shí)不變，經(jīng)分析主要原因是浮子和測(cè)桿之間的間隙太小，硝酸銨溶液的密度較大，表面張力也較大，導(dǎo)致液面下降時(shí)浮子掛在桿子上。后與廠商聯(lián)系，通過更換較大內(nèi)徑的磁性浮球后，此現(xiàn)象消除，測(cè)量要求得到了滿足。
　　經(jīng)過近三個(gè)月的使用情況追蹤，確定貯罐液位精密計(jì)量的精確度可達(dá)1mm，并且輸出信號(hào)穩(wěn)定，無誤檢測(cè)情況，為JC罐控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來了可靠的液位檢測(cè)。同時(shí)安裝簡單、可靠性離、無需日常維護(hù)。需特別注意的是，因工業(yè)炸藥用硝酸銨溶液的密度較大（1.42g/cm³),具有腐蝕性，因此選擇了特殊結(jié)構(gòu)的界面浮子，以適用于硝酸銨溶液。
　　
　

　3結(jié)論
　　上杭乳化新線硝酸銨溶液C罐液位計(jì)的設(shè)計(jì)及實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明：磁致伸縮式液位儀用于測(cè)量易結(jié)晶的硝酸銨溶液是成功的。磁致伸縮式液位儀有效地將敏感元件與惡劣的工作狀況相分隔，保證了液位測(cè)量的高精度、高可靠性，且具有穩(wěn)定性好、溫度漂移小等優(yōu)點(diǎn)。其在液位檢測(cè)技術(shù)中的優(yōu)勢(shì)，將促使它在化工應(yīng)用行業(yè)中有著廣闊的應(yīng)用前景。
　　
上一條：工業(yè)硝酸銨溶液貯罐液位測(cè)量中對(duì)于液位計(jì)的選型分析(上）
下一條：簡述地下水封石洞油庫洞罐液位儀表的選型設(shè)計(jì)