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一、簡單介紹
射頻導(dǎo)納物位計的含義電學(xué)中阻抗的倒數(shù),由電阻性成分,電感性成分終和而成,采用兩端或三端傳感器和同相驅(qū)動電路,而射頻即高頻無線電波譜,所以射頻導(dǎo)納可以理解為用無線波測量導(dǎo)納.射頻導(dǎo)納物位計的射頻導(dǎo)納技術(shù)與電容技術(shù)重要區(qū)別是在電路中采用了防掛料技術(shù),射頻導(dǎo)納物位計因采用這項(xiàng)*技術(shù)配以*的電路,使在測量時具有*的優(yōu)點(diǎn):防掛料,*排除了傳感探桿因掛料引起的誤動作,穩(wěn)定性高不受環(huán)境溫度變化影響,調(diào)試方便,安裝后免維護(hù).即使在惡劣的條件下也能可靠工作.射頻導(dǎo)納物位計標(biāo)準(zhǔn)的單刀雙擲繼電器接點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)對液體和固體物位的報警和控制.
二、工作原理
射頻導(dǎo)納物位計是利用高頻電橋原理工作的,*,所有物質(zhì)的電特性與空氣電特性多少都有些差別,當(dāng)探頭浸入物料時,探測極棒與容器壁之間的電導(dǎo)率和電納率產(chǎn)生很大的變化,利用這些變化來檢測探頭周圍是否有空氣或者物料存在。射頻導(dǎo)納物位計,可對物料進(jìn)行控制或上下限報警,適用于高溫高壓強(qiáng)腐蝕的惡劣環(huán)境。
射頻導(dǎo)納物位計的物位控制技術(shù)是一種從電容式物位控制技術(shù)發(fā)展起來的,防掛料、更可靠、更準(zhǔn)確、適用性更廣的物位控制技術(shù),射頻導(dǎo)納物位計中“導(dǎo)納”的含義為電學(xué)中阻抗的倒數(shù),它由阻性成分、容性成分、感性成分綜合而成,而“射頻”即高頻,所以射頻導(dǎo)納技術(shù)可以理解為用高頻測量導(dǎo)納。高頻正弦振蕩器輸出一個穩(wěn)定的測量信號源,利用電橋原理,以測量安裝在待測容器中的傳感器上的導(dǎo)納,在直接作用模式下,儀表的輸出隨物位的升高而增加。
射頻導(dǎo)納技術(shù)與傳統(tǒng)電容技術(shù)的區(qū)別在于測量參量的多樣性、驅(qū)動三端屏蔽技術(shù)和增加的兩個重要的電路,這些是根據(jù)在實(shí)踐中的寶貴經(jīng)驗(yàn)改進(jìn)而成的。上述技術(shù)不但解決了連接電纜屏蔽和溫漂問題,也解決了垂直安裝的傳感器根部掛料問題。所增加的兩個電路是高精度振蕩器驅(qū)動器和交流鑒相采樣器。
對一個強(qiáng)導(dǎo)電性物料的容器,由于物料是導(dǎo)電的,接地點(diǎn)可以被認(rèn)為在探頭絕緣層的表面,對變送器探頭來說僅表現(xiàn)為一個純電容,隨著容器排料,探桿上產(chǎn)生掛料,而掛料是具有阻抗的。這樣以前的純電容現(xiàn)在變成了由電容和電阻組成的復(fù)阻抗,從而引起兩個問題。
射頻導(dǎo)納物位計中射頻導(dǎo)納技術(shù)由于引入了除電容以外的測量參量,尤其是電阻參量,使得測量信號信噪比上升,大幅度地提高了射頻導(dǎo)納物位計的分辨力、準(zhǔn)確性和可靠性;測量參量的多樣性也有力地拓展了儀表的可靠應(yīng)用領(lǐng)域。
*個問題是物料本身對探頭相當(dāng)于一個電容,它不消耗的能量,(純電容不耗能),但掛料對探頭等效電路中含有電阻,則掛料的阻抗會消耗能量,從而將振蕩器電壓拉下來,導(dǎo)致橋路輸出改變,產(chǎn)生測量誤差。我們在振蕩器與電橋之間增加了一個驅(qū)動器,使消耗的能量得到補(bǔ)充,因而會穩(wěn)定加在探頭的振蕩電壓。
第二個問題是對于導(dǎo)電物料,射頻導(dǎo)納物位計探頭絕緣層表面的接地點(diǎn)覆蓋了整個物料及掛料區(qū),使有效測量電容擴(kuò)展到掛料的頂端,這樣便產(chǎn)生掛料誤差,且導(dǎo)電性越強(qiáng)誤差越大。但任何物料都不*導(dǎo)電的。從電學(xué)角度來看,掛料層相當(dāng)于一個電阻,傳感元件被掛料覆蓋的部分相當(dāng)于一條由無數(shù)個無窮小的電容和電阻元件組成的傳輸線。根據(jù)數(shù)學(xué)理論,如果掛料足夠長,則掛料的電容和電阻部分的阻抗和容抗數(shù)值相等,因此用交流鑒相采樣器可以分別測量電容和電阻。
測得的總電容相當(dāng)于C物位+C掛料,再減去與C掛料相等的電阻R,就可以獲得物位真實(shí)值,從而排除掛料的影響。即C測量=C物位+C掛料
C物位=C測量-C掛料=C測量-R
這些多參量的測量,是測量的基礎(chǔ),交流鑒相采樣器是實(shí)現(xiàn)的手段。由于使用了上述三項(xiàng)技術(shù),使得射頻導(dǎo)納物位計的射頻導(dǎo)納技術(shù)在現(xiàn)場應(yīng)用中展現(xiàn)出非凡的生命力。
通用型點(diǎn)位控制儀表,適用于大多數(shù)場合。射頻導(dǎo)納物位計通用型點(diǎn)位控制儀表由一電路單元和桿式或纜式傳感元件組成,傳感器可選多種材質(zhì),可整體或分體式安裝。用于限位控制和報警。
三、射頻導(dǎo)納物位計應(yīng)用范圍
射頻導(dǎo)納物位計采用*的射頻導(dǎo)納原理替代傳統(tǒng)的純電容原理,使其產(chǎn)品即使在惡劣的條件下,不論是液體、漿體、顆粒還是界面,都能進(jìn)行可靠的測量,并不受掛料、溫度、壓力、密度、溫度甚至化學(xué)特性變化的影響,由于測量所依據(jù)的都是世界萬物皆有的介電常數(shù),因而幾乎能夠測量任何料位。射頻導(dǎo)納物位計的測量技術(shù)能夠應(yīng)用于每一個工業(yè)環(huán)節(jié),如:冶金、石化、電力、煤炭、水泥、水處理、制藥、造紙、汽車、采礦等。多種類型、規(guī)格的選擇,使這一技術(shù)從一般應(yīng)用到危險場所都能可靠運(yùn)行。
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