[发明专利]一种高温液体用磁致伸缩导波液位计

说明书

本发明公开了一种高温液体用磁致伸缩导波液位计，包括铁磁性长杆及磁致伸缩传感器；磁致伸缩传感器包括由上轭铁与下轭铁夹设永磁铁形成的传感器主体，传感器主体为中空结构，铁磁性长杆一端穿设中空结构与磁致伸缩传感器实现可拆卸连接；铁磁性长杆伸入传感器主体部分绕设有线圈，线圈两端接交变电流；铁磁性长杆为中空杆，且铁磁性长杆内壁竖直方向均匀设置多个凸缘。本发明液位计在端面安装磁致伸缩传感器，保证导波激励和接收的稳定性，其次，通过对钢杆上设置的多个凸起信号进行温度标定试验，实现检测到不同温度下导波在钢杆中的传播速度，进而实现对高温液体液位的测试。本发明结构简单，便于安装拆卸，测量精度更高。

技术领域

本发明涉及液体液位测量装置，具体涉及一种高温液体用磁致伸缩导 波液位计。

背景技术

磁致伸缩液位计在液体测温中应用广泛。基于波导丝的磁致伸缩液位 计主要以激励和接收一阶扭转模态超声导波。传统的磁致伸缩液位计主要 采用磁致伸缩性能优异的波导丝和一个环形的磁性浮子，其中磁性浮子的 磁化方向沿着轴向方向，当波导丝中通入电流信号时，基于磁致伸缩效应， 可以在波导丝的磁性浮子位置激励产生扭转模态导波。产生的扭转导波沿 着波导丝传递至端面的导波接收装置，并通过算法编写完成对液位的计算。 传统的磁致伸缩液位计进行高温液体液位检测时，无法准确的测试液位， 存在两个原因：首先是磁性浮子在高温条件下会产生退磁，无法在波导丝 上产生有效的偏置磁性，进而实现扭转模态导波的激励；其次是高温条件 下，导波在波导丝中的传播速度发生了变化，常规算法计算得到的结果会 导致液位计算发生偏差。

有鉴于此，亟需提供一种适用测量高温液体液位，且测量精度更高， 使用方便的高温液体用磁致伸缩导波液位计。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供了一种高温 液体用磁致伸缩导波液位计，包括：

铁磁性长杆、磁致伸缩传感器及控制电路板；

所述磁致伸缩传感器包括由上轭铁与下轭铁夹设永磁铁形成的传感器 主体，所述传感器主体为中空结构，所述铁磁性长杆一端穿设中空结构与 所述磁致伸缩传感器实现可拆卸连接；所述铁磁性长杆伸入所述传感器主 体部分绕设有线圈，所述线圈两端接交变电流；

所述铁磁性长杆为中空杆，且所述铁磁性长杆内壁竖直方向均匀设置 多个凸缘；

所述线圈通电后，产生沿铁磁性长杆轴向方向同向的的动态交变磁场 与偏置磁场，则产生了纵向模态导波，纵向模态导波在传播的过程中遇到 各凸起均产生反射波，同时所述磁致伸缩传感器将接收到的反射波，并确 定接收到各反射波的时间，通过所激励纵向模态导波的速度计算出导波在 铁磁性长杆中每段位置的速度；通过标定试验得到温度与纵向模态导波在 铁磁性长杆中传播速度的关系曲线；从而根据液面上下温差确定液位位置；

控制电路板包含供电电路、单片机电路、液晶显示电路、通电激励电 路、ADC采集电路、信号输出电路以及通信模块。控制电路板与线圈电连接， 控制通电激励电路以及ADC采集电路。

在上述方案中，所述铁磁性长杆内壁竖直方向均匀设置多个凸点形成 所述凸起。

在上述方案中，所述铁磁性长杆本体由外侧至内侧构成的凹槽形成所 述凸起。

在上述方案中，所述铁磁性长杆上套设有挂钩。

在上述方案中，所述铁磁性长杆为圆柱形且壁厚均匀的铁磁性杆。

本发明液位计在端面安装磁致伸缩传感器，保证导波激励和接收的稳 定性，通过检测钢杆上设置的多个凸起信号，通过对钢杆上设置的多个凸 起信号进行温度标定试验，实现检测到不同温度下导波在钢杆中的传播速 度，进而实现对高温液体液位的测试。本发明结构简单，便于安装拆卸， 且相比于现有基于波导丝的磁致伸缩液位计，本发明测量精度更高。

附图说明