高精度磁致伸缩液位计起始脉冲和返回脉冲的时间差

　　磁致伸缩变送器的常见故障已解决办法

　　（1）选用本安型磁致伸缩液位计时，一定要注意磁致伸缩传感器（SPM200）与安全栅的阻抗是否匹配。由于该液位计传感器的电源电压为15～ 36 VDC，小于一般变送器14.5～45 VDC 的电源电压，因此，负载较大时，若安全栅的阻抗与之不匹配，液位计就不能正常工作。我厂10000 t／a双氧水装置的LT一303液位计就曾因此不得不更换安全栅后，液位计才得以正常工作。

　　（2）磁致伸缩液位计现场投用的时侯，应特别注意要先开液位计上部球阀，后开其下部球阀。因为KM26非磁性连通管的底部装有能够保护磁性浮子的止推弹簧，若先开下阀，会因容器和连通管的压差大而使磁性浮子向上猛击连通管的顶部而损坏液位计。因此，须按先上后下的开阀程序操作，方可避免上述事故的发生。

　　（3）磁致伸缩液位计投用一段时间后，如果出现液位或界面长时间停留在某一固定数字的现象，很可能是磁性浮子上沾有了污物。这时，应该关掉液位计上下部球阀，排空液体，小心取出浮子，清洗干净磁性浮子上的污物，恢复即可。

　　（4） 磁致伸缩液位计装有桔黄色浮标的密闭玻璃管，如果不小心损坏、破裂，可以用相同大小的玻璃管更换。有条件的话，将其抽成真空。我厂10000 t／a双氧水装置的LT一109液位计的玻璃管曾于1999年按此方法更换，该液位计至今仍在正常工作。

　　（5）磁致伸缩液位计在选型时，除了应满足生产工艺关于操作压力、温度、液位或界面变化范围、防腐、防爆等基本要求外，还应特别注意是否选用伴热附件。我厂10000 t／a双氧水装置中的LT-104、LT-109、LT一203、LT一301等液位计由于以前无伴热附件，致使被测介质在低温下结晶而常常导致液位计不能正常工作，2001年大修时加上伴热附件后，使问题得以解决，这些液位计至今均能正常工作。

　　（6）日常工作中有的人有这样一个不良习惯，就是在检查磁致伸缩液位计时，用一个强性磁铁在非磁性连通管外拉动磁性浮子，如果常常这样操作，有可能导致磁性浮子磁场改变而使液位计不能正常使用。

　　实践证明，磁致伸缩液位计在正常情况下，精度很高，可靠性也很好，是测量液位或界面的良好器具，只要使用维护得当，这种液位计将具有较好的使用效。

　　高精度磁致伸缩液位计的工作原理介绍

　　（1）电路单元沿磁致伸缩线发射电流脉冲；

　　（2）从而在磁致伸缩线周围产生一个环形的磁场；

　　（3）液位浮子或界位浮子内有一组磁钢；

　　（4）它们本身的磁场使磁致伸缩线沿轴向磁化。当电流磁场和磁铁磁场叠加，浮子位置的磁致伸缩线将产生一个瞬时扭力；

　　（5）同时产生返回脉冲，该脉冲沿磁致伸缩线向两端传送，一端传向传感管的顶端，另一端传向传感管的底部。其中向顶端返回的脉冲波会被变送器电子单元所接收。由于脉冲波的传播速度是恒定值，电子单元只需通过起始脉冲和返回脉冲的时间差就可以计算出浮子中磁钢的位置，从而得到的液位和界位。

　　磁致伸缩材料的选择

　　自从发现物质的磁致伸缩效应后，人们就一直想利用这一物理效应来制造有用的功能器件与设备。为此人们研究和发展了一系列磁致伸缩材料，主要有三大类：即：磁致伸缩的金属与合金，如镍（Ni）基合金（Ni， Ni－Co合金， Ni－Co－Cr合金）和铁基合金（如 Fe－Ni合金， Fe－Al合金， Fe－ Co－V合金等）和铁氧体磁致伸缩材料，如 N i－Co和 Ni－Co－Cu铁氧体材料等。这两种称为传统磁致伸缩材料，其λ值（在20—80ppm之间）过小，它们没有得到推广应用，后来人们发现了电致伸缩材料，如（ Pb， Zr，Ti）C03材料，（简称为 P ZT或称压电陶瓷材料），其电致伸缩系数比金属与合金的大约200~400ppm，它很快得到广泛应用；第三大类是近期发展的稀土金属间化合物磁致伸缩材料，例如以（ Tb，Dy）Fe2化合物为基体的合金

　　Tbo0.3Dy0.7Fe1.95材料（下面简称 T b－Dy— Fe材料）的λ达到1500~2000ppm，比前两类材料的λ大1~2个数量级，因此称为稀土超磁致伸缩材料。

　　和传统超磁致伸缩材料及压电陶瓷材料（PZT）相比，稀土超磁致伸缩材料是佼佼者，它具有下列优点：磁致伸缩应变λ比纯 N i大50倍，比PZT材料大5—25倍，比纯 N i和 Ni－Co合金高400~800倍；磁致伸缩应变时产生的推力很大，直径约l0mm的 Tb－Dy－Fe的棒材，磁致伸缩时产生约200公斤的推力。能量转换效率（用机电耦合系数 K33表示）高达70%，而 Ni基合金仅有16%，PZT材料仅有40~60%；其弹性模量随磁场而变化，可调控；响应时间（由施加磁场到产生相应的应变λ所需的时间称响应时间）仅百万分之一秒，比人的思维还快；频率特性好，可在低频率（几十至1000赫兹）下工作，工作频带宽；稳定性好，可靠性高，其磁致伸缩性能不随时间而变化，无疲劳，无过热失效问题。