簡(jiǎn)述磁反轉(zhuǎn)板液位計(jì)與磁致伸縮計(jì)組合測(cè)定強(qiáng)酸強(qiáng)堿水平的方法本文是工業(yè)領(lǐng)域，對(duì)濃酸和濃堿水平測(cè)定，目前主要使用的測(cè)定儀器有接觸式防腐水平測(cè)定儀、磁反轉(zhuǎn)板液位計(jì)、超聲波水平測(cè)定儀等。 根據(jù)技術(shù)人員對(duì)山西省陽(yáng)城發(fā)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)定采用的是超聲波液位計(jì)和磁板液位計(jì)組合的方式。 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，作業(yè)人員需要定期觀察水平尺度。 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。 1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1.1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)、可沿液面或界面移動(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 轉(zhuǎn)換為通過(guò)電子部件沿導(dǎo)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)導(dǎo)線產(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。 1.2磁性反轉(zhuǎn)板液位傳感器的工作原理磁性反轉(zhuǎn)板液位計(jì)為浮力式液位計(jì)，浮子為磁性，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。 磁浮升降時(shí)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) 圖2磁致伸縮-磁組合一體型反轉(zhuǎn)板水平測(cè)量裝置的設(shè)計(jì)2.1為了避免磁致伸縮-磁反轉(zhuǎn)板共用磁浮子的實(shí)驗(yàn)磁致伸縮水平傳感器與強(qiáng)酸強(qiáng)堿的接觸，我們使用了磁致伸縮傳感器與磁反轉(zhuǎn)板水平測(cè)量裝置 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，zui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)zui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。 磁板的液體管的液面上下變化時(shí)，磁浮子上下浮動(dòng)，磁板液位計(jì)的小圓柱狀磁棒反轉(zhuǎn)，顏色變化，可以用相鄰的尺度觀察容器的液面變化。 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)堿儲(chǔ)罐液位測(cè)量系統(tǒng)如圖6所示，由于舊的磁反轉(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，可以在磁反轉(zhuǎn)板的旁邊安裝磁伸縮桿進(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)際的水位值是精度為1 mm的尺度測(cè)量值，磁致伸縮傳感器測(cè)量值是用單片測(cè)微計(jì)讀取的值，磁反轉(zhuǎn)板液位計(jì)測(cè)量值是用液位柱顯示的值人工讀取的。 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。 (本文由潤(rùn)中儀器科技有限公司總結(jié)發(fā)表)

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