磁致伸縮液位傳感器在一個(gè)儀器上提供液位和容積計(jì)量、界面和泄漏檢測(cè)及溫度測(cè)量的能力，使油罐計(jì)量技術(shù)產(chǎn)生了一次新的革命。磁致伸縮傳感器在諸如石油、化學(xué)、壓力控制、衛(wèi)生（食物/藥物）及廢水處理的許多工業(yè)中獲得了廣泛應(yīng)用。磁致伸縮油罐創(chuàng)安琪監(jiān)測(cè)埋入浮子中的磁鐵的直線(xiàn)位置。傳感器是非接觸式的，即：浮子不接觸傳感器元件，保護(hù)了傳感器元件免受腐蝕液體的危害。磁致伸縮元件是一個(gè)器件（與增量反向）可進(jìn)行連續(xù)測(cè)量，甚至提供的電源能關(guān)能開(kāi)。
2、磁致伸縮傳感器元件
磁致伸縮涉及到某些金屬的能力，如鐵或鎳。當(dāng)把它們放在磁場(chǎng)中時(shí)，產(chǎn)生膨脹或收縮。在鐵合金中，通常效應(yīng)較小，約為30*10.單新材料已經(jīng)使磁致伸縮效應(yīng)增加到大于1500*10.
（1）磁致伸縮聲波導(dǎo)管，它測(cè)量移動(dòng)的磁鐵的位置。
（2）移動(dòng)的磁鐵放置在聲波導(dǎo)周?chē)谋粶y(cè)點(diǎn)上。在油罐傳感器中，磁鐵埋入浮子內(nèi)部。在磁鐵附近，管子的一部分在軸向被磁化。電流脈沖在導(dǎo)線(xiàn)的周?chē)a(chǎn)生環(huán)形磁場(chǎng)。當(dāng)環(huán)形磁場(chǎng)的組合在管中產(chǎn)生很強(qiáng)的螺線(xiàn)場(chǎng)。螺線(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生一個(gè)稱(chēng)之為wiedeman效應(yīng)的磁致伸縮作用（螺旋場(chǎng)的轉(zhuǎn)動(dòng)隨聲波傳送到管的兩端）。在波導(dǎo)的最遠(yuǎn)端（與頭部的電路反向），一個(gè)橡膠阻尼器組織了螺線(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)，并防止了管端的反射。
在傳感器前端，螺線(xiàn)磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)在鉑磁致伸縮隙中轉(zhuǎn)換成橫向應(yīng)力。利用已知的villari效應(yīng)現(xiàn)象，通過(guò)傳感線(xiàn)圈而受到干擾。這就在傳感線(xiàn)圈兩端產(chǎn)生電壓，并由內(nèi)部電路進(jìn)行放大。激勵(lì)脈沖與聲波返回脈沖之間的時(shí)間間隔轉(zhuǎn)換成線(xiàn)性位移，因?yàn)槁暡ㄍㄟ^(guò)管子的傳播速度已知并且是常數(shù)。采用各種接口-4-20ma正向數(shù)字出入口和幾個(gè)相同性質(zhì)的電路，位移測(cè)量能傳送到外部控制系統(tǒng)。在同一個(gè)傳感器中也能使用多個(gè)移動(dòng)磁鐵，這有助于在系統(tǒng)中使用多個(gè)界面浮子。
3、磁致伸縮傳感器的準(zhǔn)確度
磁致伸縮傳感器的可重復(fù)性?xún)?yōu)于0.0001′（0.00254mm），非線(xiàn)性小于滿(mǎn)行程的0.05%，滯后小于0.001′（0.0254mm）。磁致伸縮傳感器的溫度穩(wěn)定性高，這是因?yàn)槁暡▽?dǎo)元件選用溫度穩(wěn)定的材料制作，波導(dǎo)元件自身的典型熱性能優(yōu)于3*10-5/°f（5.4*10-8/℃）。
4、測(cè)量液位和容積
磁致伸縮傳感器測(cè)量液體的液位。如果對(duì)液體容積有要求。根據(jù)已知的油罐形狀（油管幾何尺寸）就能計(jì)算出容積。該技術(shù)稱(chēng)之為容積法。如果油罐的幾何尺寸未知，并且復(fù)雜，采用了油罐圍測(cè)技術(shù)。油管?chē)鷾y(cè)是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)技術(shù)，它將所測(cè)得離散液位位置轉(zhuǎn)換成容積，然后輸入數(shù)字控制器的表中。在測(cè)量期間，控制器查尋傳感器的位置，并從表中讀出響應(yīng)的容積。對(duì)表中單個(gè)值之間的值進(jìn)行內(nèi)插。利用數(shù)字控制器能很方便地控制油罐幾何尺寸和油罐圍測(cè)技術(shù)。油罐圍測(cè)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是能使用與復(fù)雜形狀的油罐。缺點(diǎn)是必須取剖面數(shù)據(jù)（液位/容積）并且數(shù)據(jù)輸入圍測(cè)表，然而，大多數(shù)油罐廠家將提供標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品液位/容積資料。
利用油罐幾何尺寸計(jì)算容積在理論上有很高的的準(zhǔn)確度，但它僅用于簡(jiǎn)單的油罐或不需要高準(zhǔn)確度的地方，因?yàn)樵摷夹g(shù)有嚴(yán)重的缺點(diǎn)---許多打的油罐對(duì)其自己的重量變得失真，引起測(cè)量計(jì)算誤差。所以，黨對(duì)準(zhǔn)確度有要求時(shí)，是用圍測(cè)表。
5、表面波的影響
磁致伸縮油罐傳感器系統(tǒng)能以很高的精度控制表面波的影響。液體表面的波紋或波動(dòng)引起浮子上下運(yùn)動(dòng)，使輸出信號(hào)產(chǎn)生“噪聲”。通過(guò)對(duì)傳感器輸出信號(hào)平均就能克服這個(gè)影響。
6、撒謊父子
bs&w（堿、沉淀和水）系統(tǒng)，有時(shí)稱(chēng)之為雙產(chǎn)品系統(tǒng)能很方便的采用磁致伸縮技術(shù)。的bs&w系統(tǒng)是汽油罐。水和沉淀，由于他們有較高的密度而沉積到罐的底部。專(zhuān)用的界面浮子尋找兩種液體之間界面，保證了水和汽油容積的測(cè)量。對(duì)該應(yīng)用，界面浮子應(yīng)比水輕，但比汽油重。浮子制作時(shí)，必須具有準(zhǔn)確的重量和容積公差。界面浮子也允許多種產(chǎn)品存儲(chǔ)在同一個(gè)罐中，一種應(yīng)用是將丙酮和鹽酸存儲(chǔ)在一起，界面浮子允許用同一個(gè)傳感器監(jiān)測(cè)兩種產(chǎn)品的液位，節(jié)省了時(shí)間和經(jīng)費(fèi)。
7、溫度剖面
溫度測(cè)量傳感器（如熱電偶或rtd）是磁伸縮油罐傳感器的輔助設(shè)備。它們放置在離傳感器5或6的位置上，這樣可以連續(xù)方式監(jiān)測(cè)液體的溫度剖面。液體隨溫度膨脹或收縮，影響油罐中產(chǎn)品的容積。溫度傳感器可對(duì)液體溫度進(jìn)行補(bǔ)償。油罐中溫度和密度變化也會(huì)引起也誒分層，多個(gè)溫度傳感器能獲得液體的熱剖面。利用液體的熱膨脹系數(shù)可對(duì)容積進(jìn)行修正。大多數(shù)液體的熱膨脹系數(shù)是可得到的，例如，通過(guò)美國(guó)石油研究院可獲得汽油和其它石油產(chǎn)品的熱膨脹系數(shù)。溫度傳感器也用于需在配置前監(jiān)測(cè)液體溫度的工業(yè)應(yīng)用中。溫度傳感器放置在油罐傳感器的罩內(nèi)，以保護(hù)他們免于腐蝕液體的危害。
8、泄露檢測(cè)
泄漏檢測(cè)已經(jīng)獲得了廣泛的應(yīng)用，并且在嚴(yán)格的新環(huán)境保護(hù)法下迫使油罐擁有者進(jìn)行泄漏檢測(cè)。這相當(dāng)昂貴，尤其是像零售氣體站這樣的地下存儲(chǔ)罐。對(duì)地下存儲(chǔ)罐的檢修時(shí)很困難的，因?yàn)楸仨氂勉^將他們吊起來(lái)再卸到地面。磁致伸縮傳感器通過(guò)監(jiān)測(cè)整個(gè)時(shí)間容積的變化來(lái)確定泄漏率。為防止誤差，通常在沒(méi)有檢修的情況下對(duì)油罐進(jìn)行從列昂，即當(dāng)液體沒(méi)有抽進(jìn)或抽出油罐時(shí)，泄漏率（0.15加侖/分鐘），可根據(jù)相同周期內(nèi)容積的變化計(jì)算出。
9、液體補(bǔ)償
磁致伸縮傳感器原件外面有一個(gè)圓形罩，以保持它不受外部液體的影響。油罐傳感器能用于汽油、柴油燃料、鹽水、牛奶、啤酒、化學(xué)工業(yè)和許多其它腐蝕和非腐蝕液體中，罩的材料根據(jù)應(yīng)用選擇，通常選擇銅、不銹鋼、kynar和teflon。各種類(lèi)型的浮子對(duì)液位傳感器是有用的。像罩一樣，浮子必須不受液體的影響。然而，也可根據(jù)液體密度、類(lèi)型、粘度和響應(yīng)率選擇浮子。在一些情況下，浮子的尺寸和形狀是非常重要的。
10、接口電路
油罐傳感器系統(tǒng)通過(guò)各種接口可與其它電子線(xiàn)路相連。早期系統(tǒng)經(jīng)常用合適的電路來(lái)指示位置和溫度數(shù)據(jù)?，F(xiàn)代系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)接口，如4-20ma和直接數(shù)字尋址能力（也稱(chēng)之為串行i/o）。在磁致伸縮油罐傳感器系統(tǒng)中，直接數(shù)字尋址技術(shù)變得非常普及，像字段、總線(xiàn)或rs-485這些接口，使多個(gè)油罐傳感器分享一個(gè)公用的雙紐線(xiàn)。這樣就可連續(xù)到可編程邏輯控制器（plc）、個(gè)人計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。傳感器所在的整個(gè)陣列（如壓力或流率）目前能利用臺(tái)式pc監(jiān)測(cè)。磁致伸縮傳感器需要很小的功率，這使得他們可用于諸如汽油、柴油燃料存儲(chǔ)、潛在的爆炸應(yīng)用中。這種類(lèi)型的傳感器稱(chēng)為固有安全型，因?yàn)樵跐撛诘谋▍^(qū)域內(nèi)他們限制能量低于燃燒所需的液位。
關(guān)鍵詞：液位傳感器 傳感器 控制器 熱電偶 輔助設(shè)備