Позвоните нам

8-800-775-09-57
(звонок бесплатный)

Заказать звонок

Напишите письмо


info@rusautomation.ru

Открыть
Подписка на рассылку

+ Практика автоматизации
+ Новости в мире автоматизации от РусАвтоматизации
Практические решения задач измерения уровня
Новости компании РусАвтоматизация
Информационный ресурс о приводной технике
Главная > 1. Датчики уровня > 1.1. Уровнемеры > 1.1.2. Уровнемеры жидкости > 1.1.2е. Магнитострикционные уровнемеры
oblako

Магнитострикционные уровнемеры

Магнитострикционные уровнемеры относятся к датчикам поплавкового типа, использующим в основе процесса измерения магнитострикционный эффект.

В состав датчика входит волновод, заключенный в защитную трубу или гибкий шланг (зонд), сенсорная головка, внутри которой размещена электронная схема обработки сигнала, и поплавок со встроенными постоянными магнитами. 

Зонд погружается в технологическую среду. Поплавок свободно движется вдоль зонда. Устройство не содержит других движущихся частей. Отсутствие механической связи между поплавком и зондом исключает износ движущихся частей и делает конструкцию устройства чрезвычайно надежной и не требующей обслуживания в ходе эксплуатации. Использование магнитострикционного метода позволяет получать высокоточные и стабильные результаты измерений. Вкупе с высокой надежностью это делает магнитострикционные датчики уровня одним из наилучших решений в системах контроля уровня и коммерческого учета продукции.

Модификации магнитострикционных уровнемеров

Марка прибора Диапазон измерения Погрешность
измерения
Температура продукта Давление продукта, макс. Сертификаты РФ Контроль раздела сред

Экономичный магнитострикционный уровнемер NivoTrack
NivoTrack

0,5…4,5 м
2…15 м
±0,1 мм  или  ±1,0 мм -40…+90°С 25 бар ГОСТ Р Ех нет

Серия EG, высокоточные магнитострикционные уровнемеры для промышленности
FineTEK EG

0,025…5,5 метров ±0,05% или ±0,01% от ДИ или ± 0,1 мм -40…+200°С 30 бар нет да

Серия MLT, высокоточные промышленные магнитострикционные уровнемеры
MLT

0,04…4 метров ±0,1 мм  или  ±1,0 мм -40…+160°С 50 бар ГОСТ Р Ех нет

Заказать консультацию инженера

Назначение магнитострикционных уровнемеров

Ряд преимуществ магнитострикционных датчиков, которые предопределяют круг решаемых ими задач:

  • высокая точность и разрешающая способность метода измерения;
  • непрерывность измерений, обусловленная быстродействием метода;
  • высокая надежность и отказоустойчивость конструкции.

Поэтому магнитострикционные уровнемеры целесообразно применять в следующих случаях:

  • в установках коммерческого учета выпускаемой и потребляемой продукции и исходного сырья;
  • в установках, работающих при низких температурах и высоких давлениях;
  • в установках, работающих с агрессивными материалами и пенящимися жидкостями;
  • при необходимости контроля границ раздела двух сред или контроля двух продуктов одновременно.


Применение магнитострикционных уровнемеров

Технические характеристики магнитострикционных уровнемеров позволяют использовать эти устройства для решения технологических задач, где требуется надежная бесперебойная работа датчиков с высокой точностью измерений:

  • в пищевом, фармацевтическом и химическом производствах для высокоточной оценки и дозирования исходного сырья, дорогостоящих составляющих рецептур и коммерческого учета выходного продукта;
  • в химическом производстве для работы с агрессивными и пенящимися жидкостями;
  • в нефтегазоперерабатывающей промышленности для коммерческого учета сжиженного газа и легких нефтепродуктов;
  • в топливной промышленности для контроля количества бензина на заправочных станциях;
  • в металлургии и на судовом транспорте – для целей контроля уровня воды в резервуарах и баках технологических, хозяйственных и бытовых нужд, измерения объёма и массы топлива в топливных баках, определения уровня использованной воды в резервуарах.


Принцип действия магнитострикционных уровнемеров

Принцип действия этого типа уровнемеров основан на использовании явления магнитострикции, характерном для ферромагнитных материалов (железо, никель, кобальт, ряд сплавов). Волновод датчика выполняется из ферромагнитного материала. Зонд с волноводом погружается в контролируемую среду. Поплавок со встроенными магнитами имеет возможность свободно перемещаться вдоль волновода (зонда) в соответствии с уровнем жидкости в резервуаре.

Магнитострикционные уровнемеры

Работает устройство следующим образом. Электронный блок датчика генерирует импульс тока, протекающего по волноводу. Ток создает вокруг волновода концентрическое магнитное поле. В том месте, где поле волновода-проводника взаимодействует с полем постоянных магнитов, встроенных в поплавок, возникает торсионное (скручивающее волновод) усилие, приводящее к местной деформации материала волновода. В силу упругих свойств материала волновода, деформация начинает распространяться в виде волны в обе стороны с ультразвуковой скоростью. На нижнем конце волновода волна затухает, а на верхнем – фиксируется специальным устройством. По времени запаздывания прихода волны относительно момента формирования импульса тока можно судить о расстоянии до поплавка, то есть до поверхности жидкости в резервуаре.

Использование описанных выше физических принципов создает очевидные преимущества магнитострикционных уровнемеров:

  • отсутствие механических связей между движущимися частями устройства обеспечивает высокую отказоустойчивость и надежность и минимизирует эксплуатационные затраты;
  • измерение уровня происходит посредством измерения временных промежутков, этим обеспечивается высочайшая разрешающая способность и точность измерений;
  • поскольку импульс тока и волна механической деформации распространяется по проводнику волновода, состояние окружающей и контролируемой сред очень мало влияет на результаты измерений. Устройство может работать при высоких температурах и давлениях среды, при кипении жидкости и газообразовании в резервуаре;
  • внешние механические воздействия не могут вызывать торсионных деформаций волновода, поэтому результаты измерений мало зависят от вибраций, толчков, ударов и акустических воздействий на датчик.


Сравнительные показатели разных типов уровнемеров

В таблице приведено сравнение по основным потребительским качествам уровнемеров, основанным на различных физических принципах.

Тип Магнито-
стрикционные
Ультра-
звуковые
Микроволно-
вые радарные
Гидроста-
тические
Байпасные Ёмкостные
Диапазон измерений, м 0,5…15 0,4…40 0,3…70 0…100 0,5…6,5 0,2…20
Погрешность * ±0,1мм; ±1,0мм ±0,05%; ±0,01% ˂ ±0,25% ˂ ±0,1% ˂0,3% Визуальный контроль по цене деления ˂ ±1,0%
Давление рабочей среды, бар ˂50 -0,25…5 ˂400 ˂100 ˂260 ˂40
Температура рабочей среды, °С -40…+200 -40…+80 -60…+400 -10…+150 -50…+450 -40…+200
Выходные сигналы HART
RS485
4…20 мА
HART
RS282
RS485
4…20 мА
HART
4…20 мА
4…20 мА Визуальный контроль HART
4…20мА
Измеряемые жидкости Нефть и нефтепродукты, топливо, вода, спирты, растворители, сжиж. газы, алк. напитки, пиво, соки Нефть и нефтепро-дукты, топливо, вода, спирты, растворители, пищевые продукты: соусы и напитки Нефть и нефтепро-
дукты, топливо, вода, спирты, растворители, сжиж. газы, пищевые продукты: соусы и напитки
Нефть и нефте-
продукты, топливо, вода, спирты, растворители, сжиж. газы, алк. напитки, пиво, соки
Легкие масла, сжиж. газы, вода, пищевые продукты, продукты фармацевти-
ческого производства
Вода, напитки в пищевом производстве: алкоголь, пиво; фармацевти-
ческие смеси, жидкости хим. производства
Контроль раздела сред Возможно на отдельных моделях Возможно Возможно Нет Возможно Нет
Сравнительная стоимость Средняя Средняя Высокая Средняя Высокая Низкая


Рекомендации по выбору магнитострикционных уровнемеров

Поплавковая конструкция и используемый магнитострикционный метод измерений, наряду с очевидными преимуществами, обладают рядом недостатков, накладывающих ограничения на применение датчиков в конкретных технических случаях. Останавливая свой выбор на магнитострикционных уровнемерах, потребитель должен обязательно учитывать следующие основные ограничения:

  • образование волн и турбулентности жидкости в резервуаре влияет на точность измерений. Поэтому датчики должны устанавливаться на максимальном удалении от устройств заполнения и дренирования ёмкости;
  • использование поплавковой конструкции неприемлемо в случаях жидкостей, обладающих высокой вязкостью и таких, где может образовываться налипание продукта, отложение осадка и примесей на зонде и поплавке;
  • поскольку взаимодействие поплавка и зонда происходит посредством электромагнитного поля, использование таких датчиков недопустимо вблизи излучателей сильных электромагнитных полей, а так же в случае присутствия в измеряемой среде металлических частиц и опилок.

Соблюдение этих ограничений позволит в максимальной степени использовать полезные качества приборов. При выборе конкретного типа датчиков следует ориентироваться на основные параметры, характеризующие качество работы – диапазон измерений, давление и температуру контролируемой среды, погрешность измерений. При необходимости работы с агрессивными жидкостями следует выбирать зонды с пластиковым покрытием. В тех случаях, когда необходимо производить замеры в высоких резервуарах с большим диапазоном измерений, или при необходимости перемещений прибора, желательно выбирать гибкий зонд. Эта опция доступна в семействе магнитострикционных преобразователей типа NivoTrack. Для небольших ёмкостей следует выбирать жесткий зонд.

Для всех компаний-производителей характерен примерно одинаковый набор выходных параметров сигналов, позволяющий использовать датчики в автоматизированных системах контроля. Практически одинаков и набор сертификатов по взрывобезопасности и искробезопасности. В отношении аттестаций выгодно отличается семейство уровнемеров NivoTrack, зарегистрированное в Регистре Средств Измерений РФ и соответствующее требованиям Международной Организации Законодательной Метрологии (OIML R85). Это позволяет без сомнений использовать уровнемеры NivoTrack для целей коммерческого учета продукции и точного дозирования составляющих рецептур.

Компании-производители дают возможность при заказе приборов достаточно разнообразно сочетать требования к датчикам, не сильно ограничивая потребителя стандартным набором параметров. Только линейка приборов EG компании FineTek несколько больше структурирована по функциональным признакам. Различают модели «стандартной» серии EG1, высокоточных серий EG32 и EG34, взрывозащищенных и предназначенных для работы в агрессивных средах серий EG36 и EG37. Среди последних – прибор EG371, единственный, позволяющий осуществлять контроль границы раздела двух сред или одновременный контроль уровня двух продуктов.

Приборы типа MLT, при сохранении на достаточно высоком уровне прочих параметров, отличаются адаптивностью к весьма высоким уровням давлений (до 50 бар).

Датчики всех компаний-производителей комплектуются наборами разных типов поплавков, подбираемых, в основном, по плотности рабочей среды.

Заказать консультацию инженера

Форум

MPM489W[0~2mH2O]5-E-22

Гидростатический датчик уровня

MPM489W[0~5mH2O]10-E-22

Гидростатический погружной датчик уровня

MPM489W[0~10mH2O]15-E-22

Экономичный гидростатический погружной датчик уровня

MPM489W[0~20mH2O]25-E-22

Гидростатический погружной уровнемер

MPM489W[0~50mH2O]55-E-22

Погружной датчик уровня гидростатического типа

Новости
22
05.17
Привлечь внимание? Легко! Встречаем новинку.
15
05.17
Термочехлы для датчиков уровня
08
05.17
Сирены, ревуны, гудки – мелодично, громко, надежно.
02
05.17
Новинки ассортимента электронных мегафонов
24
04.17
Новые вибрационные датчики уровня для сыпучих веществ
17
04.17
Новые модели устройств плавного пуска
10
04.17
Промышленные герметичные маячки и лампы
05
04.17
Снижение цен на векторные частотные преобразователи
03
04.17
Уровнемеры в корпусе из нержавеющей стали
27
03.17
Независимая вентиляция электропривода
20
03.17
Микроволновые радарные датчики движения RMS, RADEC
13
03.17
Книга «Автоматизация в молочной промышленности»
06
03.17
Снижение цен на спец. преобразователи частоты
27
02.17
Векторные преобразователи частоты INSTART MCI
20
02.17
Поплавковые датчики уровня для управления насосами