磁致伸缩与伺服液位仪优势对比.docx
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磁致伸缩与伺服液位仪优势对比
磁致伸缩与伺服液位仪差异探讨
序号
探讨项目
磁致伸缩式
伺服式
1
原理
磁致伸缩原理
机械、力平衡原理
2
多功能一体化
测量
是。
液位、水位、5点温度、平均温度容积、空容积、质量、报警共12个参数及计算功能，均通过一套装置实现。
否。
仅液位仪，只能测量单一的液位或单一的水位，如要测温，需在罐顶另外开孔，安装测温传感器。
3
测量实时性
实时测量。
同时显现液位、水位、5点温度、平均温度等至少12个参数。
周期性分步测量。
一个浮子需分步测量液位或水位，测液位时不能测水位，测水位时不能测液位。
4
供电安全可靠性
24VDC微电压，安全可靠。
110VAC或220VAC进入易然易爆危险区域，不安全可靠。
5
仪表安全可靠性
电器部件是本安型，壳体是隔爆型，双重安全保险，彻底消除安全事故的可能性。
只有隔爆。
易然易爆危险场合严格控制使用。
6
液、水位变化，液位仪反应时间
非常短。
1秒钟内实现，肉眼几乎看不出来。
比较长。
由于需不断探测液面，甚至数十秒。
7
定期维护
除浮子外，没有机械磨损部件，无需定期维护
机械部件比较多，需要定期维护。
8
定期标定
一次标定，无需定期标定。
需定期标定，不断调整感应力。
9
安装成本
是液位仪安装成本中最低的。
是液位仪安装成本中最高的。
10
安装简繁程度
非常简单。
一台重约4公斤，安装时只需锁紧一个螺母即可，不到十分中安装完毕。
没有其它附件。
不用专用设备。
属于液位仪安装中比较复杂的。
一台重60斤左右，上罐难度大，加装导向管，如需温度，又要另外罐顶开口加装温度传感器，安装部件多，安装程序多，工艺复杂，安装时间长，必须有较高专业水准的安装人员操作，需要专用安装设备。
11
安装是否清罐
对拱顶罐无需清罐。
内浮盘罐需要清罐。
所有储罐安装均需要现场动火，必须清罐。
12
机械活动部件
仅浮子，机械故障率小，容易解决。
伺服马达电机、轮鼓、钢线、浮子等多个部件。
故障率增大，解决技术难度大。
13
导向管变形问题
不需要导向管。
不影响测量。
需要安装导向管，减小液位波动干扰。
导向管的变形或倾斜影响测量精度，严重的会造成液位仪无法使用。
14
探测杆寿命问题
探测杆在液体中不发生卷取运动，寿命长，不用定期更换
钢丝线随液位、水位的变化而发生无数次的卷曲运动，金属线达到疲劳寿命时，需要更换。
15
探测杆（丝）刚性影响精度问题
探测杆是由3层金属管组成，金属外管直径26mm，刚性比较好，抗液面波动能力强，测量精度影响因素小。
金属丝仅0.5mm左右，柔性特性非常好，但易受液面波动影响测量精度。
16
浮盘适用性
密封良好
由于使用导向管，密封状况不好。
17
精度比较
高。
≤±0.4—0.794mm
<±1mm
18
重复精度
高。
±0.0125mm
低。
±0.1mm
19
灵敏度
高。
±0.0125（0.025mm）
低。
±0.1mm
20
通信协议开放，方便用户
开放的、标准的通信协议MTSDDA/ModBus，方便用户。
非标准通信协议，一般须配套通信单元，不方便用户。
21
密度测量
遵循国家标准GB/T1885-1998
由于误差超过国家标准,事实不能使用
MTS磁致伸缩液位仪和同类进口之间的主要差别
序号
比较项
MTS磁致伸缩液位仪
其它产家生产的磁致伸缩液位仪
1
成功案例
中国应用3600套
MTS液位仪占大型储磁液位仪市场90%以上
国内几乎没有应用（包括国际）
国内仅有应用的几套至今没有得到成功运行
2
最大测量长度
22m
15.25m
3
探棒材料
316L不锈钢软管
聚偏二氟乙烯PVDF
4
线性度
0.008%FS
0.01%FS
5
测温精度
±0.28℃
±1℃
6
测温范围
-40～+105℃
-40～+65℃
7
工作温度范围
-40～+149℃
-40～+71℃
8
防护等级
NEMA4X
NEMA4
9
防爆认证
FM,CSA,CENELEC,
中国ExiaIIBT4,ExdIIBT4
UL
10
信号传输距离
2000米
600米
综合上表所述：
磁致伸缩液位仪进口产品与国产产品的主要差别
1、市场公认国产产品核心部件的质量不过关。
核心部件即磁致伸缩线，国产的磁致伸缩线主要在以下两方面还达不到美国MTS（世
界第一个发明该项技术并至今领先的公司）磁致伸缩线的技术性能：
第一、磁致伸缩线的材料元素及配比，国产产品还没有达到美国的技术水平。
第二、国产的“拉伸”技术还达不到美国的技术水平。
第三、线材的热处理工艺和励磁工艺还达不到美国的技术水平。
第四、信号检测技术也落后于美国的技术水平。
由以上三个核心问题会导致国产磁致伸缩线的三大问题：
一是“可靠性”问题。
严重的刚安装上就调不出正常稳定的信号。
如中油湖州公司就是最有利的证明。
中油湖州公司初期选用了从92年就开始研究磁致伸缩原理的液位仪厂家的国产液位仪，该国产公司是国内研究磁致伸缩历史最长的、有14年研发经历的专业公司。
但
安装上就出现了调不出正常信号问题，一直调了8个月，这期间还更换了一批国产产品，仍调不出稳定的信号。
没办法，不得不更换进口的“博瑞特-MTS”品牌磁致伸缩液位仪，一次调试成功并运行非常好。
这反映了国产产品的测量信号较弱、不稳定，且信号处理技术手段落后，致使有用信号和干扰信号不容易分开，不能正确地被检测出来，直接影响了测量数据的可信度、可靠性和稳定性。
二是“短期失效”问题。
因材质与配方的问题，国产磁致伸缩线有“褪磁”现象。
2-3年，明显“褪磁”，没有信号输出，液位仪“失效”。
三是“通讯协议没有标准化”问题
这一点非常重要。
目前中油从上层开始ERP信息化试点，经论证，排除国产产品试用作为一个原则，全部选用国外品牌产品。
因为通讯协议不标准，无法与中油整个系统通讯。
四是，“稳定性”及“精度”问题。
磁致伸缩线的质量“均匀度”不一致，信号在同一根磁致伸缩线中传播的速度不一致，这将直接影响到测量精度与信号的稳定性。
从大量现场案例观察，“博瑞特-MTS”品牌进口产品精度0.794mm，与手工对比误差均控制在不到1mmm，国产的3mm左右。
2．国产产品使用寿命太短。
例如中油华东的湖州公司，国产液位仪安装不到一年就没有信号了，供应商不得不用进口产品更换了，至今，进口产品运行了近7年时间，仍然使用正常（这是中油华东管辖的公司）。
进口产品的使用平均寿命为23年，而据掌握，国产的大型储罐液位仪在国内安装最长时间不超过2年，而且在这期间故障率特别高，使用过2年左右的都经过了不断更换产品的过程，因为产品质量还不过关，目前，用户已经放弃国产磁致伸缩液位仪的使用。
3、表面上国产价位低，但从使用寿命的角度看国产产品价位高并投资大。
我们做个简单的计算：
进口产品的平均寿命23年，每套价格8万元，假设国产产品的平均寿命为3年，每套价格为4万元
产品类别
价格
平均
寿命
单台
23年设备费用支出
单台
23年维修
费用支出
平均10个储罐
23年支付的设备费用
进口产品
8万
23年
8万
极少忽略不计
80万
国产产品
4万
3年
31万
较大也可以忽略不计
310万
由此可以了解，从表象上看购买进口产品每套8万元，比国产多4万元，但只要国产更换一次，就相当于进口产品的投资。
每台进口产品23年只支出设备款8万元
每台国产产品23年需要支出设备款约31万元左右。
一个10个储仓的油库就多投资210万元。
请注意，进口的产品基本上属于免维护的产品，维护费用极少，而国产的的维护量不可想象。
以上的计算并不包括维护方面的支出。
磁致伸缩与雷达液位仪差异分析
序号
对比项目
磁致伸缩
低档雷达
中档雷达
高档雷达
1
测量原理
磁致伸缩
微波反射
2
多功能一
体化差异
是。
12个测量信号及计算功能。
液位、水位、5点温度、液面下平均温度8个信号及任意组合。
通过modbus实现容积、空容积、质量、报警4项计算功能。
不是。
单一液位测量。
3
是否是多参数实时显示
是。
12个信号实时显示。
不是，仅显示一个液面。
4
测量精度
差异
±0.794mm
或0.008%
F.S最大者
±10mm
±3mm
±5mm
±10mm
±0.8mm；
5
重复性差异
0.381mm
±10mm
±1mm
没查到
6
分辨率差异
0.025mm
没查到
±1mm
没查到
7
是否定期
维护差异
不用。
需定期维护
8
是否定期
标定差异
不用。
需定期标定
9
是否安装
护管差异
不用。
浮盘必须安装导波管。
拱顶罐视精度确定。
浮盘必须安装导波管。
拱顶罐视精度确定。
拱顶罐、内浮盘罐均须安装导波管；
10
法兰通径
大小对安
装的影响
程度差异
通经150mm，适应旧罐导管、量油管。
选择安装位置容易。
天线规格所限，不能利用旧罐原有管孔，另开口，须清罐
天线规格所限，不能利用旧罐原有管孔，另开口，须清罐
根据天线规格，罐顶开口200-500mm，须清罐。
11
安装位置
选择便利
要求不高。
一般与罐壁间距>300mm即可，即使有些偏差并不影响测量。
要求较高。
当安装高度为10米，安装位置与罐壁间距不小于3米。
要求较高。
当安装高度为10米，安装位置与罐壁间距约2米左右。
要求非常高。
对REX3920,当安装高度为10米，安装位置与罐壁间距不小于1.8米。
12
安装是
否简便
简便。
紧锁仅一个锁紧螺母,15分钟即可
没有导波管比较简便，有导波管比较复杂。
没有导波管比较简便，有导波管比较复杂。
复杂。
安装导波管，给用户增加工时成本、材料成本。
13
导波管对
测量精度
影响差异
不影响。
因不需要安装导波管。
不确定。
不确定。
影响。
因罐体变形，导波管变形，轻者影响测量精度，重者无法测量。
14
是否需要
清罐安装
拱顶罐、浮盘已开孔的内浮顶罐不用清罐安装。
需要开孔旧内浮盘罐须清罐。
拱顶罐安装位置合适，可不清罐，不合适，清罐。
内浮盘罐须清罐
拱顶罐如安装位置合适，不清罐，不合适，清罐。
内浮盘罐须清罐-
须清罐安装。
15
水平安装
要求差异
比较低。
因探测杆始终垂直，满足测量要求。
比较高。
保证雷达波辐射角度符合要求。
比较高。
保证雷达波辐射角度符合要求。
非常高。
需要高精度水平安装要求，保证雷达波辐射角度符合要求。
16
浮盘密封
性能差异
通过耐油橡胶密封，仅有1英寸孔的缝隙，密封性能好一些。
对内浮盘罐，导波管与浮盘的缝隙比较大，加上导波管的通气性能，密封性差。
对内浮盘罐，导波管与浮盘的缝隙比较大，加上导波管的通气性，密封性较差。
对内浮盘罐，导波管与浮盘的缝隙比较大，加上导波管的通气性，密封性较差。
17
表头密封
性能差异
IP66,NEMA4X,适用于防腐蚀，防水（猛烈喷水）、防潮、不因外壳结冰而损坏。
.
IP65,NEMA4
不防腐蚀，防水（一般喷水），防潮。
IP66,NEMA4
不防腐蚀，防水（猛烈喷水）、防潮、不因外壳结冰而损坏。
IP66&IP67
防腐蚀，防水（猛烈喷水或短时间浸水）、防潮、不因外壳结冰而损坏。
18
环境湿度
1-100%R.H
在水蒸气无影响
没标明
没标明
没标明
19
防潮处理
电子头做密封处理，阻止潮气进入，即使密封不严进入潮气并结露，表头双容室空间大，加上电子板已作高级防潮处理，对仪器无影响。
不清楚
不清楚
不清楚
20
隔爆认证
FM/CSA一级一区BCD组,。
国内ExdIIBT4
没查到
没查到
一级一区CD组
21
本安认证
FM/CSA一级一区ABCD组,最高级
国内ExiaIICT4
FM一级一区ABCD组
GOSTEExiaIICT4
一级一区CD组
22
中国国内
防爆认证
有国内防爆认证
没查到
没查到
没查到
23
信号输出
EIA485,DDA协议/ModBus协议
MTS接口部件普遍。
使用更简单，费用更低
4-20mA带HART
4-20mA带HARTTRL/2
ProfibusDP
FF
4-20mA4带HART
TRL/2
ProfibusDP
24
供电安全性
24VDC，最
低10.5伏
18-36VDC
24-240VDC
48—99VDC
25
电流安全性
非常安全。
最大功耗：
0.24W。
休眠式工作方式。
不工作时2毫安；工作时10毫安。
没查到
最大功耗：
10W
最大功耗80W
26
介电常数
影响差异
不受影响
受影响，严重
时，无法测量
受影响，严重时，无法测量
受影响，严重
时，无法测量
27
介质表面影响精度差异
泡沫雾气波动影响小。
泡沫雾气波动影响大，要求表面平静。
泡沫雾气波动影响大，要求表面平静。
泡沫波动影响非常大，要求表面平静程度非常高。
28
测量长度
限制差异
最长22米
20米
50米
20米
29
测量方式
评价差异
虽然核心元件不接触介质，但属于接触性测量。
非接触测量。
30
介质粘度
影响差异
可以测量原油，粘度在400厘泊以下
不受粘度限制。
MTS磁致伸缩液位计的特点
5多2免、4高4低、3长2短、2快1稳、4简单2强1开放
5多
测量功能多——一台液位计，可同时测量液位、水位、5点温度、平均温度3种功能；
输出信号多——一台液位计，信号输出可多达20个（14个界面、6个温度信号）；
应用场合多——不同的外管材料，能适用于绝大多数流动液体场合，包括腐蚀性介质；
网扩数量多——现场总线制，扩展数量无限；
应用案例多——北京博瑞特公司进入市场3年多，在中国的应用案例多达135家。
2免
免定期维护——除浮子外，没有机械易损部件，不用定期维护；
免定期标定——无飘移，不用定期标定。
4高
性价比高——与其他种类液位计比较，博瑞特磁致伸缩多参量数测仪具有非常突出的性价比优势；
测量精度高——液位测量精度0.794mm；
重复精度高——重复精度高达0.381mm；
分辨率高——分辨率高达0.025mm
4低
综合成本低——安装调试时间短，成本低；不用备件，没有备件成本；不用定期维护，基本上没有维护成本；多功能测量，价格成本低；
故障率低——专用芯片高度集成电子部件和世界一流、拥有专利的核心元件—磁致伸缩线保证了该产品的低故障率；
功耗低——唤醒式工作方式,工作电流10mA,休眠电流2mA，一组网络某一时刻仅有一台液位计工作；
测量水位低——可控制在30mm以下。
3长
寿命长——经美国太空总署测试，MTS液位计核心元件平均无故障时间为23年。
量程长——最大量程22m；
历程长——在世界范围内，MTS液位计是磁致伸缩测量技术的发明者，并始终保持领先地位。
2短
安装时间短——安装一台，短则7分钟，长也不超过15分钟；
换件时间短——MTS液位计电子头是高度集成电子版和模块，更换可在3分钟内完成。
2快
巡检速度快——1秒可巡检4个多参量数测仪；
研发速度快——MTS具有强大的研制能力，在全球范围内保证产品不断更新换代，技术始终遥遥领先。
1稳
性能稳定——信号稳定、无漂移，这是磁致伸缩原理液位计的主要核心特点之一。
4简单
产品结构简单——主要由电子头、探测杆、浮子三部分组成；
系统结构简单——不用主机，液位计信号直接进入计算机；
现场布线简单——现场总线制，布线简单；
安装调试简单——安装中，仅锁紧一个3/4inNPT或1inNPT即可。
2强
防雷与抗干扰能力强——液位计具有抗干扰/防雷电路设计；
扩展能力强——由于是总线制布线，罐可随意进行增删，可配置现场（罐旁）显示表/巡检仪。
1开放
通信协议开放，无需中间装换设备。
升级会员 