对磁致伸缩液位计的创新改造及应用①

对磁致伸缩液位计的创新改造及应用①

作者：肖鹏

 

 

 

 

1  测量原理

       结构及组成：磁致伸缩液位计主要由不导磁的探测杆、导波线、浮球及变送器等组成。工作原理：磁致伸缩液位/界位变送器是利用磁致伸缩原理这种物理现象设计而成的。具体工作原理如下：在一根非磁性管内安装一根磁致伸缩波导丝，一端连接变送器，变送器中的激励模块发出脉冲信号并计时，信号沿导线传播同时产生一个随脉冲运动的安培环形磁场，该磁场同磁性浮球产生的偏置永磁磁场耦合产生魏德曼效应，产生扭转应力波，扭转波以声速向波导丝两端传播，传向末端的扭转波被阻尼器件吸收，传向激励端的信号则被变送器中的检波装置接收，并计算出脉冲发出与接收时间差，乘以脉冲传播速度即可得出应力波与变送器间距离。当浮球随着液/界位上升或下降时，浮球与脉冲磁场产生的应力波也随之变化，因此利用此原理即可精确测量浮球位置也即液/界位。 

2  对磁致伸缩液位计的改造及应用

2.1 常规用法

       磁致伸缩液位计标准用法如图3：浮子球随着液/界位的变化而变化。从而达到液位测量的目的。

2.2 对聚丙烯D-108A/B液位测量的改造应用

       D-108A/B是聚丙烯PK-101的主要设备，催化剂在罐中计量后注入大环管,控制丙烯反应活度，对催化剂液位测量要求精度非常高，达到毫米级。

       原测量采用滑线变阻器测量液位变化，滑动变阻器与就地标尺固定在一起，活动端与连杆连接，随活塞杆上下运动改变电阻，检测电路测量电阻变化转换为4~20mA信号测量液位变化，其特点精度高。长时间运行后变阻器滑动杆表面易氧化，有水汽、油膜等污物，使滑动杆与检测电路接触不良，测量产生波动跳变，影响催化剂计量。其后又改为压力变送器方式测量，用软管与活塞连杆连接，软管灌注白油，活塞运动时变送器测量软管中白油高度变2  对磁致伸缩液位计的改造及应用

2.1 常规用法

       磁致伸缩液位计标准用法如图3：浮子球随着液/界位的变化而变化。从而达到液位测量的目的。

2.2 对聚丙烯D-108A/B液位测量的改造应用

       D-108A/B是聚丙烯PK-101的主要设备，结构如图4，催化剂在罐中计量后注入大环管,控制丙烯反应活度，对催化剂液位测量要求精度非常高，达到毫米级。

       原测量采用滑线变阻器测量液位变化，滑动变阻器与就地标尺固定在一起，活动端与连杆连接，随活塞杆上下运动改变电阻，检测电路测量电阻变化转换为4~20mA信号测量液位变化，其特点精度高。长时间运行后变阻器滑动杆表面易氧化，有水汽、油膜等污物，使滑动杆与检测电路接触不良，测量产生波动跳变，影响催化剂计量。其后又改为压力变送器方式测量，用软管与活塞连杆连接，软管灌注白油，活塞运动时变送器测量软管中白油高度变化引起的压力变化，转换为4~20mA信号检测液位，特点是结构简单，利用现有压力变送器改造，成本低，但春、冬两季大风天气下，软管晃动造成压力变化引起液位波动大。因此2017年检修停工期间，将其改造为磁致伸缩测量方式。

（1）位移传导部分，一端与活塞相连确保传感器（浮子球）与活塞的位移一致。同时考虑活塞和传感器连接线的强度、变形量和风阻等因素，连接线部分选用了316材质的细钢缆。同时增加了磁球的重量来减小风对测量稳定性的影响。而且将磁球部分安装在密闭的不锈钢筒体内，将风、水汽、油气等干扰因素隔绝，保证了仪表的可靠性和稳定性。

（2）测量部分。

        采用外捆绑式，传感器测杆不直接接触磁球，通过磁球磁场对测杆内导波线脉冲叠加直接实现位移量的测量，维护方便。耐用。

        此次改造创造性的将测杆与磁球分体使用，在保证磁致伸缩测量精度高的性能同时，避免了常规磁致伸缩安装方式接触介质，在罐体内部施工的不利因素，不改动D-108等设备的任何结构，减少对设备性能及寿命影响。

3  改造前后使用效果及总结

        改造前受大风及雨雪天气影响较大，易产生突发性波动，影响操作人员正常操作，造成生产波动。改造后液位随着活塞冲放剂规律型动作，无突发性波动，扰动较小。

 

 

 

 

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