[发明专利]一种自校正磁致伸缩液位计

说明书

本发明公开了一种自校正磁致伸缩液位计，包括信号处理单元(1)、保护套管(2)、波导丝(3)和双磁块浮子单元(4)，其中：上下分布的波导丝，位于保护套管内腔中间位置；波导丝的顶部，与信号处理单元相连接；双磁块浮子单元位于保护套管的外侧；双磁块浮子单元包括中空密封的浮子壳体(40)；浮子壳体的内侧上下两端，分别固定设置有上端磁块(41)和下端磁块(42)；上端磁块和下端磁块为永磁体；上端磁块和下端磁块之间的间隔距离为固定距离。本发明公开的自校正磁致伸缩液位计，通过不断自校正修正系数的方式，实现实时自动校正液位计的精确度，保证液位计在使用过程中的精确度，解决现有液位计测量不准确的问题。

技术领域

本发明涉及磁传感器技术领域，特别是涉及一种自校正磁致伸缩液位计。

背景技术

磁致伸缩液位传感器，是采用磁致伸缩原理制造的高精度、超长行程绝对位置测量传感器。该产品由脉冲电路、回波信号处理、波导线、保护套管和磁浮子组成。其测量原理是脉冲发生器产生波导脉冲，经电子部分处理后变换成沿波导线传播的电流脉冲，其产生的磁场和磁环形成的磁场相叠加，产生瞬时扭力，使波导线扭动并产生张力脉冲，这个脉冲以声速沿波导线回传，并在在线圈两端产生感应脉冲信号，通过测量波导脉冲和感应脉冲之间的时差就可以精确地测量液位或位移。

但是，在实际应用中，为保证张力脉冲沿波导丝顺畅传播，防止信号衰减，需要让波导丝处于自然下垂状态，不能拉紧，仅靠保护套管对波导丝进行简单固定。这种方法并不能保证波导丝的处于直线状态，而在液位计算过程中，其测量公式为L＝v*t(v是张力脉冲沿波导丝传播的速度，t为波导脉冲与感应脉冲之间的时差，L为测量距离)，由公式可以看出，实际测量到的液位是扭力波沿波导丝传播的距离，若波导丝不能保证直线状态，则不能保证测量的精确度和线性度。

目前，常用的处理方法是：在产品生产过程中，对磁致伸缩液位计进行多点折线修正补偿，即将测量公式修正为L＝K*v*t(K为修正系数)，通过对液位计多点检测，可以得到多个测量点对应的K修正系数，将多点修正系数进行线性化处理，可实现对液位计线性度的修正，并保证液位计在出厂检测时的测量精度。

但是，在实际应用中，此种方法可以保证产品出厂之前的精确度，但由于波导丝没有拉紧固定，液位计在运输和使用过程中，很可能造成下垂状态改变，从而液位计在出厂时进行的系数修正不再有参考价值，从而无法保证液位计的实际测量精度。此外，随着温度或环境的改变，声速在波导丝中的传播速度也会改变，从而也会造成液位计测量精度的误差。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种自校正磁致伸缩液位计。

为此，本发明提供了一种自校正磁致伸缩液位计，包括信号处理单元、保护套管、波导丝和双磁块浮子单元，其中：

上下分布的波导丝，位于中空密封的保护套管内腔中间位置；

波导丝的顶部，与信号处理单元相连接；

双磁块浮子单元位于保护套管的外侧；

双磁块浮子单元，用于浮在液体的表面，随液体液位的变化而上下移动；

双磁块浮子单元包括中空密封的浮子壳体；

浮子壳体的内侧上下两端，分别固定设置有上端磁块和下端磁块；

上端磁块和下端磁块为永磁体；

上端磁块和下端磁块之间的间隔距离为固定距离L₀。

其中，信号处理单元，作为脉冲发生器，用于发生脉冲电流到波导丝，脉冲电流产生的磁场与双磁块浮子单元的永磁场相互作用，从而产生扭转磁场；