MTS磁致伸缩液位仪是一种基于磁致伸缩原理的高精度液位测量仪器,以下从工作原理、结构组成、性能特点、应用场景、安装维护及典型案例等方面进行详细介绍:
一、工作原理
MTS磁致伸缩液位仪利用磁致伸缩效应,通过测量脉冲电流与扭转波的时间差来精确确定液位高度。具体过程如下:
脉冲发射:电路单元产生电流脉冲,沿磁致伸缩线(波导丝)向下传输,同时产生环形磁场。
磁场相遇:浮子内装有永久磁铁,随液位变化沿探测杆上下移动。当电流磁场与浮子磁场相遇时,波导丝在浮子位置产生扭转波脉冲(返回脉冲)。
时间差测量:返回脉冲沿波导丝传回电路单元,通过测量询问脉冲发出到接收返回脉冲的时间差,结合波在波导丝中的传播速度(恒定),计算得出液体高度。
二、结构组成
MTS磁致伸缩液位仪主要由以下部分组成:
探测杆:不锈钢管制成,内部装有磁致伸缩线(波导丝),保护波导丝免受介质腐蚀。
电路单元:产生脉冲电流,接收并处理返回脉冲信号,输出液位数据。
浮子:内装永久磁铁,随液位变化沿探测杆移动,其位置决定液位高度。
三、性能特点
高精度:分辨率优于0.01%FS(满量程),测量精度可达±0.5mm,甚至更高(如0.1mm),满足计量级需求。
高可靠性:无机械可动部分,无摩擦、无磨损,核心元件与测量介质非接触,使用寿命长。
强环境适应性:
温度范围:-50℃至125℃(介质温度可达-200℃至400℃)。
压力范围:真空至16MPa。
防爆性能:本安防爆,适用于易燃易爆环境。
多功能性:
可同时测量液位和界位(两种不同液体分界面)。
支持温度测量(需在探测杆内加装温度传感器)。
输出信号多样:4-20mA标准信号、HART协议、RS-485接口等,便于系统集成。
安装维护简便:
安装方式灵活:可通过罐顶管口、光孔或计量孔安装,无需清罐。
维护量低:唯一可动部件为浮子,故障率低,维护成本低。
四、应用场景
MTS磁致伸缩液位仪广泛应用于以下领域:
石油行业:
储罐液位测量:准确监测原油、成品油液位,优化存储和运输。
测渗漏功能:检测油罐渗漏,精度达0.375升/小时,满足环保要求。
化工行业:
化学液体液位控制:适应复杂化学物质,抗干扰能力强,确保工艺安全。
食品与制药行业:
卫生型液位测量:非接触式测量避免污染,满足严格生产标准。
水处理与污水处理:
水池和水箱液位管理:实时反馈液位信息,实现自动化控制,提高处理效率。
船舶行业:
油舱和水箱液位监测:在晃动环境中稳定工作,保障燃油和淡水供应准确监测。
电力行业:
变压器油位监测:提供精准数据,确保设备正常运行。
五、安装与维护
安装要求:
远离强电磁干扰源(如高压电机、变频器等),信号线屏蔽层需良好接地。
避免介质温度变化过大或振动环境,以免影响测量精度。
安装时确保浮子活动自如,无卡阻现象。
维护建议:
定期检查浮子位置和波导丝状态,确保无损坏或腐蚀。
清洁探测杆表面,防止杂质堆积影响浮子移动。
校验液位仪精度,定期与标准液位计对比,确保测量准确性。
六、典型案例
中石油成品油流通行业:
传统测量方法:人工爬罐投尺,劳动强度大且不安全,精度无法保证。
替代方案:采用MTS磁致伸缩液位仪,实现自动化测量,误差控制在±3mm以内,同时监测介质温度,节省温度变送器安装费用。
海利常德农药化工有限公司油水分离装置:
需求:连续监测油水分离罐液位和界位,防止物料溢出。
解决方案:选用带双浮子的MTS磁致伸缩液位仪,上浮子密度0.7(悬浮于水性组分),下浮子密度1.1(悬浮于油水混合层),实现液位和界位精确测量,精度达±1mm。

