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      電容式液位計的測量原理及分類(lèi)

      時(shí)間:2024-03-04 15:15:11 點(diǎn)擊:307次

      電容式液位計是利用物位高低變化影響容器的電容值變化的原理來(lái)進(jìn)行測量的,可用于測量高溫、高壓、強腐蝕等介質(zhì)的液位,不受介質(zhì)的粘度、密度和工作壓力影響,具有極高的抗干擾性和可靠性。由于被測液體的介電常數和液面之上的介電常數不同,由電容值的決定式C=εS/4πkd可知,電容值C與介電常數ε和極板正對面積S成正比,與極板間的距離d成反比。若被測液體的介電常數更大,則當液位升高時(shí),兩電極間總的介電常數值隨之加大,因而電容量增大;反之,當液位下降時(shí),電容量減小。常見(jiàn)介質(zhì)的典型介電常數如下表1所示。

      電容表1.png

      如圖2所示,傳感器和容器壁(導電材質(zhì)制成)構成一個(gè)電容器,當傳感器處于空氣中時(shí),測量到的是一個(gè)小數值的初始電容值CA;當容器中有物料注入時(shí),電容值將隨傳感器被物料所覆蓋區域面積的增大而相應地增大,測量得到一個(gè)電容值CB,電容值的變化量dC=CB-CA;變送器模塊將電容值變化量轉換成與液位成比例關(guān)系的信號。

      電容圖2.png

      容器電容值的電子計算是基于相位選擇測量原理工作的,在此過(guò)程中,測量交變電流的大小以及電壓與電流間的相位差,根據這兩個(gè)特征參數,基于介質(zhì)電容值計算無(wú)功電流,基于介質(zhì)阻抗計算實(shí)際電流。需要注意的是,傳感器上的導電性粘附物以及冷凝相當于附加介質(zhì)阻抗,會(huì )導致測量誤差,需要進(jìn)行傳感器粘附補償。

      根據不同應用場(chǎng)景,可以選擇桿式傳感器或者纜式傳感器;根據不同的安裝形式,可以選擇帶屏蔽段或者不帶屏蔽段;根據不同的容器材質(zhì),可以選擇帶接地管和不帶接地管。

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