磁反轉(zhuǎn)板液位計(jì)

與磁致伸縮儀合作測(cè)量強(qiáng)酸強(qiáng)堿液位的方法

在工業(yè)領(lǐng)域，對(duì)于濃酸和濃堿的液位測(cè)量，目前主要使用的測(cè)量?jī)x器是接觸式防腐液位測(cè)量裝置、磁反轉(zhuǎn)板液位計(jì)

超聲波液位檢測(cè)器等。 根據(jù)技術(shù)人員對(duì)山西省陽(yáng)城電廠的調(diào)查，生產(chǎn)廠區(qū)有20多個(gè)大小的酸堿罐，這些罐體中的酸堿液位的測(cè)定采用超聲波液位計(jì)和磁板液位計(jì)

組合方法。 具體而言，超聲波液位計(jì)通過(guò)線路將酸堿水平的信息傳輸給計(jì)算機(jī)，進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)。 但是，在與生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)人員的交流中，使用超聲波液位計(jì)存在致命的缺點(diǎn)，這表明安裝在容器上部的超聲波探頭容易被酸霧和堿霧包圍，對(duì)測(cè)量精度有很大影響，工作人員需要定期清洗超聲波探頭。 磁翻轉(zhuǎn)板液位計(jì)

沒(méi)有數(shù)據(jù)的自動(dòng)傳送功能，工作人員需要定期觀察液面水平的刻度。 為確保酸堿液位數(shù)據(jù)的可靠性，該廠技術(shù)人員提出增加液位測(cè)量裝置的要求，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)遠(yuǎn)程傳輸。 因此，作者利用磁致伸縮傳感器與磁反轉(zhuǎn)板相結(jié)合的方法，根據(jù)磁致伸縮液位傳感器與磁反轉(zhuǎn)板液位檢測(cè)裝置的工作原理，結(jié)合磁致伸縮傳感器與磁反轉(zhuǎn)板液位計(jì)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，使磁致伸縮和磁反轉(zhuǎn)板裝置共享一個(gè)磁浮子，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)緩和GSM技術(shù) 實(shí)現(xiàn)磁致伸縮液位信號(hào)的無(wú)線傳輸。 磁致伸縮液位傳感器和磁反轉(zhuǎn)板液位計(jì)的測(cè)定原理磁致伸縮液位傳感器的工作原理磁致伸縮線性液位傳感器由非磁導(dǎo)率的不銹鋼管(主軸)、磁致伸縮線(導(dǎo)線)、能夠沿液面或界面移動(dòng)的浮球(包括磁鐵)和電子部件等構(gòu)成(參照?qǐng)D1 )，其工作原理是脈沖發(fā)生器產(chǎn)生電流脈沖 可以轉(zhuǎn)換為通過(guò)電子部件沿著引線傳播的波導(dǎo)脈沖(起始脈沖)，以及可以轉(zhuǎn)換為通過(guò)電子部件沿著引線傳播的波導(dǎo)脈沖(起始脈沖)。 該磁場(chǎng)在浮球內(nèi)的磁鐵磁場(chǎng)矢量的基礎(chǔ)上形成螺旋磁場(chǎng)，產(chǎn)生瞬時(shí)的轉(zhuǎn)矩，扭轉(zhuǎn)代碼產(chǎn)生應(yīng)力脈沖。 該脈沖以一定的速度沿著波動(dòng)導(dǎo)線返回，在電子部件的感應(yīng)線圈的兩端產(chǎn)生感應(yīng)電流脈沖(終止脈沖)。 測(cè)量開(kāi)始脈沖和結(jié)束脈沖之間的時(shí)間周期，乘以該一定的速度，即可決定被測(cè)量對(duì)象的位移和液位。 由于整個(gè)測(cè)量過(guò)程是連續(xù)的，因此每次浮子(磁鐵)移動(dòng)時(shí)，都會(huì)立即檢測(cè)到新的位置。 磁翻轉(zhuǎn)板液位傳感器的工作原理磁翻轉(zhuǎn)板液位計(jì)是浮力式液位計(jì)，浮子是磁性的，浮子隨著液位的變化而上升或下降。 浮子旁邊安裝的反轉(zhuǎn)板由薄的導(dǎo)磁率金屬片(也有圓柱的)制成，兩面涂有不同的顏色。 在磁浮升降時(shí)使反轉(zhuǎn)板繞軸反轉(zhuǎn)，浮子以上的反轉(zhuǎn)板是某種顏色(例如白色)，浮子以下的反轉(zhuǎn)板是另一種顏色(例如紅色)， 外觀顏色為液位高低磁致伸縮傳感器和磁浮液位計(jì)的原理圖磁致伸縮―磁復(fù)合一體化反轉(zhuǎn)板液位測(cè)量裝置的設(shè)計(jì)磁致伸縮―磁反轉(zhuǎn)板通用磁浮的實(shí)驗(yàn)為了避免磁致伸縮液位傳感器與強(qiáng)酸堿的接觸，我們將磁致伸縮傳感器與磁反轉(zhuǎn)板液位計(jì)相結(jié)合，將磁反轉(zhuǎn)板液位計(jì)

共享磁致伸縮傳感器和磁懸浮元件的設(shè)計(jì)思路。 測(cè)量了磁反轉(zhuǎn)板中的磁懸浮子和磁伸縮桿上的磁場(chǎng)。 磁反轉(zhuǎn)板液位計(jì)的磁懸浮元件是水平配置的鐵氧體磁鐵晶片，其磁場(chǎng)參照?qǐng)D3，z強(qiáng)磁場(chǎng)位置為晶片中心位置，約為150 T的晶片周邊的磁場(chǎng)強(qiáng)度約為80 T，徑向的磁場(chǎng)依次變小。 在磁致伸縮傳感器的傳感器中，通常作為磁懸浮元件而設(shè)置浮動(dòng)鐵氧體磁鐵，該磁場(chǎng)在圖4、磁鐵中心位置的磁場(chǎng)z較強(qiáng)，約為60 T。 為了去除磁伸縮桿上的磁鐵，采用磁反轉(zhuǎn)板的磁懸浮子周邊的磁場(chǎng)代替磁鐵的磁場(chǎng)，即使磁伸縮桿垂直地豎立在磁反轉(zhuǎn)板的旁邊，形成將磁伸縮-磁反轉(zhuǎn)板一體化的液位測(cè)量裝置，其實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖5所示。 磁翻轉(zhuǎn)板的液體管的液面上下變化時(shí)，磁浮子上下浮動(dòng)，磁翻轉(zhuǎn)板液位計(jì)

的小圓柱狀磁棒反轉(zhuǎn)，顏色發(fā)生變化，可以用相鄰尺度觀察容器液面水平的變化。 同時(shí)，磁伸縮桿也因磁懸浮子的上下浮動(dòng)而產(chǎn)生脈沖信號(hào)，引起位移的變化，檢測(cè)出管中液面的變化。 2.2磁致伸縮-磁反轉(zhuǎn)板液位計(jì)

組合測(cè)量裝置的強(qiáng)酸強(qiáng)堿罐液位測(cè)量系統(tǒng)如圖6所示，由于現(xiàn)有的磁反轉(zhuǎn)板液位計(jì)沒(méi)有數(shù)據(jù)的自動(dòng)記錄和存儲(chǔ)功能，因此能夠?qū)⒋派炜s桿安裝在磁反轉(zhuǎn)板的旁邊進(jìn)行液位測(cè)量。 用單片機(jī)測(cè)量并存儲(chǔ)磁致伸縮的標(biāo)準(zhǔn)液位信號(hào)。 通過(guò)設(shè)定為實(shí)時(shí)測(cè)量模式，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要每分鐘設(shè)定1次測(cè)量頻率。 為了讓員工隨時(shí)掌握液位狀況，減少線路布線，本系統(tǒng)采用單片機(jī)和GSM (移動(dòng)短消息傳輸)的數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸方式[4]。 工作時(shí)，員工的設(shè)置是GSM的短消息轉(zhuǎn)發(fā)號(hào)碼，員工只需要向GSM發(fā)送呼叫命令，GSM就可以將等級(jí)數(shù)據(jù)作為短消息發(fā)送給員工的手機(jī)。 磁致伸縮-磁反轉(zhuǎn)板組合測(cè)量裝置的強(qiáng)酸強(qiáng)堿罐液位測(cè)量系統(tǒng)圖3的實(shí)驗(yàn)和結(jié)論對(duì)圖5所示的一體測(cè)量裝置進(jìn)行水位測(cè)量實(shí)驗(yàn)，其測(cè)量結(jié)果和實(shí)際水位值如表1所示。 在一體型檢測(cè)裝置的檢測(cè)精度數(shù)據(jù)表1中，實(shí)際的水位值是精度1 mm的尺度測(cè)定值，磁致伸縮傳感器測(cè)定值是用單片測(cè)微計(jì)讀取的數(shù)值、磁板液位計(jì)

測(cè)量值手動(dòng)讀取液面欄中顯示的值。 磁致伸縮傳感器的液位讀取精度為1%，可知精度較高的磁性反轉(zhuǎn)板的測(cè)量精度為1 cm，但測(cè)量結(jié)果與實(shí)際值一致。 我們通過(guò)單片機(jī)的控制無(wú)線遠(yuǎn)程傳輸磁致伸縮傳感器的測(cè)量值，實(shí)現(xiàn)了酸堿罐液位的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。 因此，磁致伸縮-磁反轉(zhuǎn)板液位計(jì)的一體化組合裝置能夠檢測(cè)酸堿罐液位。

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