磁致伸缩液位传感器在精确测量油罐油量中的应用

磁致伸缩液位传感器在精确测量油罐油量中的应用
作者：马立





       本文介绍发达国家在油罐油量计量中! 已普遍采用的磁致伸缩液位传感器以及它的应用情况" 国产的磁致伸缩液位传感器的非线性误差已优于±0.05%F.S.；重复性优于0.002%FS，因而在油罐油量计量中推广应用! 能大大提高油罐油量计量的准确度!具有广阔的前景。

一、磁致伸缩液位传感器的工作原理

       磁致伸缩液位传感器主要由测杆$控制器和套在测杆上的非接触浮球所组成，测杆内装有一根由磁致伸缩效应精密合金制成的波导管! 浮球内装有一个永久磁环。

       将传感器垂直安装在液体中，浮球随液面上下浮动 ，测量液位时，控制器中的电路产生一个激励脉冲电流输入到波导管中， 该脉冲电流在整个测杆瞬间产生圆周方向的磁场，此磁场遇到永久磁环的磁场产生突变!由于磁致伸缩效应在该处产生表面弹性波，向测杆两端传输， 向控制器方向传输的弹性波，由控制器中的弹性波接收器接受，再经放大电路放大后，送至测量电路， 因为弹性波在波导管中是以恒速传播的，所以只要测出激励脉冲电流和接收到弹性波的时间间隔!就可测出磁环的位置!即测得液位值， 因时间是用石英晶振进行测量的，因而测得的液位值能达到很高的准确度，该液位传感器的性能大大优于其他种类的液位传感器。

二、 在自动计量油罐油量中的应用

        用磁致伸缩液位传感器计量油罐油量属容积法，即容量法，与油罐各高度的截面积有关，且受温度影响很大， 磁致伸缩液位传感器的输出信号是数字信号，可直接引入微型计算机!与各相关参数一起进行计算， 对油罐油量进行精确地计量，存放大容量，油品的油罐通常为标准立式罐，磁致伸缩液位传感器计量标准立式罐油量的示意图，标准立式罐由几部分组成 ，区称为底部，由于立式罐的底面起伏不平，且油品中常含有水分，在底部形成水垫，所以该部分通常不作为计量段，从区开始，由具有一定高度的圈板所组成，将具有相同截面积的那一段划为一个区间，由于实际上各区的各点高度的罐直径可能是不相等的，所以应按立式金属罐容量试行，计量检定规程对立式罐进行标定!并测出各圈板各点高度的内径$ 罐内附件的体积和位置!再根据静压力修正!得到该立式罐的容积表。

       环境温度变化和向油罐内加油时! 都会造成油罐内油品温度的变化"而且各层油间的温度也不一致#为消除温度变化对容积法计量油量的影响， 应在油罐选定的几个点位安装若干支铂热电阻温度计， 引进温度参数对被计量的油量进行修正， 计量准确度要求越高，所安装的铂热电阻数量也应越多。

       将上述容积表和罐内油品时的标准密度值，输入到电脑中， 电脑根据磁致伸缩液位传感器测得的液位和各点的温度值! 经容积表软件计算出油罐油量。

三、推广应用的意义

       磁致伸缩液位传感器也同样适用于浮顶油罐 ，卧式油罐油仓和各种油罐车，由于磁致伸缩液位传感器用激励脉冲电流和接收到弹性波的时间间隔测得液位值!所以几乎无零点飘移，且它的温度系数非线性误差和重复性也优于其他液位传感器，所以能精确计量各种油罐的油量，应用这项技术 ，在加强油品存储 销售和运输的管理方面，具有一定的经济意义。

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