高精度磁致伸縮液位計起始脈沖和返回脈沖的時間差

磁致伸縮變送器的常見故障已解決辦法
（1）選用本安型磁致伸縮液位計時，一定要注意磁致伸縮傳感器（SPM200）與安全柵的阻抗是否匹配。由于該液位計傳感器的電源電壓為15～ 36 VDC，小于一般變送器14.5～45 VDC 的電源電壓，因此，負載較大時，若安全柵的阻抗與之不匹配，液位計就不能正常工作。我廠10000 t／a雙氧水裝置的LT一303液位計就曾因此不得不更換安全柵后，液位計才得以正常工作。
（2）磁致伸縮液位計現場投用的時侯，應特別注意要先開液位計上部球閥，后開其下部球閥。因為KM26非磁性連通管的底部裝有能夠保護磁性浮子的止推彈簧，若先開下閥，會因容器和連通管的壓差大而使磁性浮子向上猛擊連通管的頂部而損壞液位計。因此，須按先上后下的開閥程序操作，方可避免上述事故的發生。
（3）磁致伸縮液位計投用一段時間后，如果出現液位或界面長時間停留在某一固定數字的現象，很可能是磁性浮子上沾有了污物。這時，應該關掉液位計上下部球閥，排空液體，小心取出浮子，清洗干凈磁性浮子上的污物，恢復即可。
（4） 磁致伸縮液位計裝有桔黃色浮標的密閉玻璃管，如果不小心損壞、破裂，可以用相同大小的玻璃管更換。有條件的話，將其抽成真空。我廠10000 t／a雙氧水裝置的LT一109液位計的玻璃管曾于1999年按此方法更換，該液位計至今仍在正常工作。
（5）磁致伸縮液位計在選型時，除了應滿足生產工藝關于操作壓力、溫度、液位或界面變化范圍、防腐、防爆等基本要求外，還應特別注意是否選用伴熱附件。我廠10000 t／a雙氧水裝置中的LT-104、LT-109、LT一203、LT一301等液位計由于以前無伴熱附件，致使被測介質在低溫下結晶而常常導致液位計不能正常工作，2001年大修時加上伴熱附件后，使問題得以解決，這些液位計至今均能正常工作。
（6）日常工作中有的人有這樣一個不良習慣，就是在檢查磁致伸縮液位計時，用一個強性磁鐵在非磁性連通管外拉動磁性浮子，如果常常這樣操作，有可能導致磁性浮子磁場改變而使液位計不能正常使用。
實踐證明，磁致伸縮液位計在正常情況下，精度很高，可靠性也很好，是測量液位或界面的良好器具，只要使用維護得當，這種液位計將具有較好的使用效。
高精度磁致伸縮液位計的工作原理介紹
（1）電路單元沿磁致伸縮線發射電流脈沖；
 
（2）從而在磁致伸縮線周圍產生一個環形的磁場；
 
（3）液位浮子或界位浮子內有一組磁鋼；
 
（4）它們本身的磁場使磁致伸縮線沿軸向磁化。當電流磁場和磁鐵磁場疊加，浮子位置的磁致伸縮線將產生一個瞬時扭力；
 
（5）同時產生返回脈沖，該脈沖沿磁致伸縮線向兩端傳送，一端傳向傳感管的頂端，另一端傳向傳感管的底部。其中向頂端返回的脈沖波會被變送器電子單元所接收。由于脈沖波的傳播速度是恒定值，電子單元只需通過起始脈沖和返回脈沖的時間差就可以計算出浮子中磁鋼的位置，從而得到的液位和界位。

磁致伸縮材料的選擇
自從發現物質的磁致伸縮效應后，人們就一直想利用這一物理效應來制造有用的功能器件與設備。為此人們研究和發展了一系列磁致伸縮材料，主要有三大類：即：磁致伸縮的金屬與合金，如鎳（Ni）基合金（Ni， Ni－Co合金， Ni－Co－Cr合金）和鐵基合金（如 Fe－Ni合金， Fe－Al合金， Fe－ Co－V合金等）和鐵氧體磁致伸縮材料，如 N i－Co和 Ni－Co－Cu鐵氧體材料等。這兩種稱為傳統磁致伸縮材料，其λ值（在20—80ppm之間）過小，它們沒有得到推廣應用，后來人們發現了電致伸縮材料，如（ Pb， Zr，Ti）C03材料，（簡稱為 P ZT或稱壓電陶瓷材料），其電致伸縮系數比金屬與合金的大約200~400ppm，它很快得到廣泛應用；第三大類是近期發展的稀土金屬間化合物磁致伸縮材料，例如以（ Tb，Dy）Fe2化合物為基體的合金
Tbo0.3Dy0.7Fe1.95材料（下面簡稱 T b－Dy— Fe材料）的λ達到1500~2000ppm，比前兩類材料的λ大1~2個數量級，因此稱為稀土超磁致伸縮材料。
和傳統超磁致伸縮材料及壓電陶瓷材料（PZT）相比，稀土超磁致伸縮材料是佼佼者，它具有下列優點：磁致伸縮應變λ比純 N i大50倍，比PZT材料大5—25倍，比純 N i和 Ni－Co合金高400~800倍；磁致伸縮應變時產生的推力很大，直徑約l0mm的 Tb－Dy－Fe的棒材，磁致伸縮時產生約200公斤的推力。能量轉換效率（用機電耦合系數 K33表示）高達70%，而 Ni基合金僅有16%，PZT材料僅有40~60%；其彈性模量隨磁場而變化，可調控；響應時間（由施加磁場到產生相應的應變λ所需的時間稱響應時間）僅百萬分之一秒，比人的思維還快；頻率特性好，可在低頻率（幾十至1000赫茲）下工作，工作頻帶寬；穩定性好，可靠性高，其磁致伸縮性能不隨時間而變化，無疲勞，無過熱失效問題。