Магнитострикционные датчики уровня поплавкового типа

Существует еще один тип поплавковых датчиков уровня – это магнитострикционные датчики. Принцип их действия основан на измерении времени распространения ультразвукового импульса внутри металлического стержня, снабженного поплавком со встроенным магнитом. Это, пожалуй, самый точный тип датчика уровня. Типичная точность магнитострикционных датчиков составляет 10 мкм и более.

Еще одним отличием от традиционных датчиков уровня является то, что в магнитострикционных датчиках уровня в качестве штока, по которому перемещается поплавок, может быть использован гибкий трос. Тем самым измеряемая длина может составлять 12 и более метров, сохраняя при этом непревзойденную точность измерений.

Работа устройства основана на принципемагнитострикции. Направляющая трубка содержит в себе провод, по которому через фиксированные промежутки времени проходят импульсы тока. Взаимодействие импульса тока с магнитным полем поплавка приводит к возникновению в проводе крутильной деформации в месте нахождения поплавка, которая в виде механической волны распространяется вдоль провода с известной скоростью в оба конца. Пьезомагнитный чувствительный элемент, размещённый в корпусе прибора, преобразует полученные механические волны в электрический импульс. С помощью микропроцессорной электроники измеряется интервал времени между отправленным и принятым импульсами, который пропорционален измеряемому уровню.

Благодаря отсутствию трущихся частей, датчики такого типа совершенно не подвержены механическому износу, чем гарантируется очень надежная и стабильная их работа на протяжении неограниченного времени. Такие системы лишены недостатков свойственных другим методам и системам измерений.

Специальное исполнение и тщательный выходной контроль гарантируют безотказную и долголетнюю работу сенсоров в различных климатических условиях. К особенностям этих сенсоров относятся низкий коэффициент нелинейности менее 0,0035% и высокая воспроизводимость показаний измерения (до 0,005%).

Зонд состоит из измерительного элемента (волновода), помещенного во внутрь защитной трубы, или металлического гибкого кожуха (шланга), позволяющего погружать его в жидкость на глубину до 18 метров. Опционально возможно одновременное измерение температуры жидкости до 5-ти точек по всей длине зонда. Сенсорная головка состоит из литого корпуса или корпуса из нержавеющей стали и содержит электронику обработки сигнала. Единственно подвижной частью сенсора является поплавок, свободно перемещающийся вдоль зонда. Для случаев эксплутации датчиков в кристаллизующихся жидкостях, поплавок поставляется с увеличенным внутренним диаметром, чем гарантируется свободное его перемещение вдоль зонда.

Позиционирующие магниты, расположенные внутри поплавка, воздействуют через защитную оболочку зонда на волновод, вызывая возникновение торсионного импульса. Опционально, путем оснащения сенсора несколькими поплавками разной массы, возможно одновременное измерение уровня нескольких слоев жидкости разной плотности (например, вода и бензин). Приемная система датчиков регистрирует только торсионные импульсы в волноводе. Продольные колебания в области зонда, возникшие в результате воздействия от внешних механических воздействий, звуковых колебаний и помех никаким образом не влияют на показания измерений.

Для дистанционного контроля и измерения уровня жидкости датчики могут подключаться к персональному компьютеру с помощью RS485/RS232 последовательного интерфейса. С помощью поставляемого программного обеспечения осуществляется одновременное отображение информации о уровне и температуре жидкости во всех измеряемых точках зонда, а также рeзультаты расчетов объема и других необходимых параметров.

Вариаеты конструктивного исполнения магнитострикционных датчиков уровня.

Специальное стержневое исполнение используются в качестве уровнемеров: автозаправочных станций; цистерн; на нефтеперегонных заводах; в химической промышленности. Все современные модели магнитострикционных датчиков очень надежны. Такие уровнемеры находят все более шировое применение в различных областях промышленности.