附件C: 譯文

無線液位測量技術(shù)

摘要：本文介紹最近發(fā)展起來一種用于液位測量的無線測量采集系統(tǒng)的應(yīng)用，它能彌補(bǔ)當(dāng)前正在使用的許多液位測量方法的不足，包括：液位傳感器的適用性受限，需要為每個傳感器提供動力，傳感器之間必需要通過物理聯(lián)結(jié)才能獲取測量結(jié)果，以及需要給每個傳感器配備數(shù)據(jù)通道和信號調(diào)節(jié)器。導(dǎo)線的使用同樣導(dǎo)致其他的缺點，例如，增加或替換傳感器的工作量，負(fù)荷增加，潛在導(dǎo)線的電弧放電和老化問題。液位傳感器是一個簡單的無源電感-電容電路，它不易受機(jī)械故障的影響，但如果系統(tǒng)使用浮子和桿臂則有可能遭受影響。振動的磁場為傳感器提供動力。一旦電路被激勵，傳感器產(chǎn)生磁場感應(yīng)。感應(yīng)頻率相當(dāng)于電容內(nèi)液體電場的總和。改進(jìn)傳感器的設(shè)計，使其可用于任何液體或能貯存在絕緣貯罐內(nèi)的非氣態(tài)流體的液位測量。論文還介紹傳感器用于腐蝕性、酸性或低溫液體的方法。同時介紹極低液位的測量方法，當(dāng)傳感器完全浸沒于液體和沒有浸在液體時，通過調(diào)整傳感器的特性來實現(xiàn)。并討論在鹽酸、液態(tài)氮、糖、泥沙、氨水、漂白劑、水、海水、油及透射液液位測量的結(jié)果。
關(guān)鍵詞：磁感應(yīng)傳感器；液位傳感器；無線；低溫


1、 引言
本文介紹一種無線液位測量技術(shù)，使用簡單且與當(dāng)前的方法相比有許多優(yōu)勢，目前使用的測量方法有基于流體靜壓、外觀檢測（如通過容器壁上的觀察玻璃或在容器中插入測深尺來人工讀取）、浮子、超聲波、纖維光學(xué)或?qū)Ｓ秒娙莸腫1-7]。本論文中提出的方法可以測量任何電介質(zhì)不變的流動物質(zhì)的液位（如液體、無固定形狀的物質(zhì)、顆?；蚍勰Ｒ何粋鞲衅髟O(shè)計成一個磁感應(yīng)傳感器。磁感應(yīng)傳感器是一類通過振蕩磁場和與自身磁場作用的電磁感應(yīng)來提供電能的傳感器，其自身磁場特性取決于可被測量的物理特性[7-9]。文獻(xiàn)[7-9]描述磁場響應(yīng)傳感器動力提供及取得測量值的方法。該傳感器是一個無源電路，不需要物理或電氣聯(lián)結(jié)到電源或測量捕獲裝置。它可用于例如腐蝕性、酸性、高溫、低溫及高壓等工況。
當(dāng)需要廣泛用于嚴(yán)酷條件如低溫、酸性、腐蝕性或高溫液體時，其他的液位測量方法都有其局限性，機(jī)電液位測量系統(tǒng)，例如浮子式，必須考慮測量系統(tǒng)的重量和體積。外觀檢測的方法要求液體容器蓋是打開的，因此如果所測量的液體其蒸汽是不能釋放到大氣中的，那么這種方法就不適用。
超聲波液位測量法是一種非接觸式方法[1]。所有的測量值都能在容器之外獲得。超生波法不適合用在有氣泡的液體或沒有聲音反射面的容器。進(jìn)一步地，容器內(nèi)部的一些結(jié)構(gòu)例如緩沖裝置會驅(qū)散聲波[1]。貯罐有外壁的，如雙殼油輪或飛機(jī)前起落架，超聲波測量在這些情況下也不適用。聲音信號從液面上的空氣/蒸汽進(jìn)入液體時，密度的變化會導(dǎo)致測量誤差的產(chǎn)生。在機(jī)械阻尼系數(shù)高的物質(zhì)中使用這些