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伺服式液位計的原理
長期以來，油田的油水界面測量一直是工業(yè)過程測量領(lǐng)域的一個難題，而油水界面這一參數(shù)對于每一個采油廠都是非常重要的，其中涉及到了財務(wù)結(jié)算等關(guān)鍵性的問題，所以急待解決�；谶@種背景，我們對這一課題進行了攻關(guān)，經(jīng)過反復(fù)的實踐、摸索，終于成功地利用伺服式液位計解決了這一難題。伺服式液位計一直被廣泛地用于儲罐液位的高精確度測量，因為它是一種多功能儀表，既可以測量液位也可以測量界面、密度和罐底等參數(shù)。
伺服式液位計基于浮力平衡的原理，由微伺服電動機驅(qū)動體積較小的浮子，能精確地測出液位等參數(shù)。如圖1所示，浮子用測量鋼絲懸掛在儀表外殼內(nèi)，而測量鋼絲纏繞在精密加工過的外輪鼓上；外磁鐵被固定在外輪鼓內(nèi)，并與固定在內(nèi)輪鼓的內(nèi)磁鐵耦合在一起。
當液位計工作時，浮子作用于細鋼絲上的重力在外輪鼓的磁鐵上產(chǎn)生力矩，從而引起磁通量的變化。輪鼓組件間的磁通量變化導(dǎo)致內(nèi)磁鐵上的電磁傳感器(霍爾元件)的輸出電壓信號發(fā)生變化。其電壓值與儲存于CPU中的參考電壓相比較。當浮子的位置平衡時，其差值為零。當被測介質(zhì)液位變化時，使得浮子浮力發(fā)生改變。其結(jié)果是磁耦力矩被改變，使得帶有溫度補償?shù)幕魻栐妮敵鲭妷喊l(fā)生變化。該電壓值與CPU中的參考電壓的差值驅(qū)動伺服電動機轉(zhuǎn)動，調(diào)整浮子上下移動重新達到平衡點。整個系統(tǒng)構(gòu)成了一個閉環(huán)反饋回路(如圖1所示)，其精確度可達±0.7mm，而且，其自身帶有的掛料補償功能，能夠補償由于鋼絲或浮子上附著被測介質(zhì)導(dǎo)致的鋼絲張力的改變
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