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射頻導(dǎo)納液位計測量原理

時間:2014/6/23閱讀:335
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1、測量原理 

射頻物位計是一種新型的電容式物位測量儀表。由于采用射頻技術(shù)和微機(jī)e碼電路技術(shù)解決了傳統(tǒng)電容式物位計溫漂大、標(biāo)定難、怕粘附的難題,可廣泛應(yīng)用于各種液體、固體物位及界面的連續(xù)測量或開關(guān)量報警及聯(lián)鎖控制。特別是在高溫、強(qiáng)腐蝕、強(qiáng)粘附、粉塵大的環(huán)境下進(jìn)行測量,是其它類型的物位計和料位開關(guān)*的。

射頻導(dǎo)納液位計是在電容式物位計基礎(chǔ)上研發(fā)的,由電容式物位傳感器和檢測電容線路組成。其基本工作原理是電容式物位傳感器把物位轉(zhuǎn)換為電容量的變化,液位的變化與液位計的探極電容的變化成正比,然后再用測量電容量的方法求知物位數(shù)值。 

  電容式物位傳感器是根據(jù)圓筒電容器原理進(jìn)行工作的。其結(jié)構(gòu)如同2個長度為L 、半徑分別為R和r的圓筒型金屬導(dǎo)體,中間隔以絕緣物質(zhì),當(dāng)中間所充介質(zhì)是介電常數(shù)為ε1的氣體時,兩圓筒的電容量為: 
C1 = 2πε1L/R(㏑ R/r) 
(1) 如果電極的一部分被介電常數(shù)為ε2的液體(非導(dǎo)電性的)浸沒時,則必須會有電容量的增量△C 產(chǎn)生(因ε2>ε1),此時兩極間的電容量C=C1+△C。假如電極被浸沒長度為l,則電容增量為: 
△C = 2π(ε2 - ε1)ι / (㏑ R/r) 
(2)當(dāng)ε2、ε1、R、r不變時,電容量增量△C與電極浸沒的長度l 成正比,因此測出電容增量數(shù)值便可知道液位高度。 
   如果被測介質(zhì)為導(dǎo)電性液體時,電極要用絕緣物(如聚乙烯)覆蓋作為中間介質(zhì),而液體和外圓筒一起作為外電極。假設(shè)中間介質(zhì)的介電常數(shù)為ε3,電極被浸沒長度為l,則此時電容器所具有的電容量為: 
   C = 2πε3ι/ (㏑ R/r) 
(3) 其中:R 和r 分別為絕緣覆蓋層外半徑和內(nèi)電極外半徑,由于ε3 為常數(shù),所以C 與l 成正比。

主要特性
·適應(yīng)性強(qiáng):可在高溫、強(qiáng)腐蝕、強(qiáng)粘附、粉塵大的環(huán)境下可靠工作
·標(biāo)定簡單:可利用任意二點(diǎn)物位一次性完成標(biāo)定
·無需維護(hù):由于傳感器結(jié)構(gòu)簡單,無可動部件,所以一經(jīng)投運(yùn)后無需維護(hù)

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