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      電容式液位計的測量原理及分類

      時間:2024-03-04 15:15:11 點擊:158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進行測量的,可用于測量高溫、高壓、強腐蝕等介質的液位,不受介質的粘度、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,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,電容量減小。常見介質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(導電材質制成)構成一個電容器,當傳感器處于空氣中時,測量到的是一個小數值的初始電容值CA;當容器中有物料注入時,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,根據這兩個特征參數,基于介質電容值計算無功電流,基于介質阻抗計算實際電流。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阻抗,會導致測量誤差,需要進行傳感器粘附補償。

      根據不同應用場景,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,可以選擇帶接地管和不帶接地管。

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