?!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "//www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd"> 云南11选5:射频导纳式物位仪表的测量原理及应?- 技术论? - 广东快乐十分走势图云南快乐十分走势广东快乐十分走势图云南快乐十分一定牛云南快乐十分单双
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广东快乐十分走势图 www.4sny7.cn     摘要:简述射频导纳物位仪表的测量原理,介绍了射频导纳物位仪表的特点、探头的选择、安装过程中应注意的问题以及调校方法?/p>

    物位测量的方法很?如电导式,电容?机电?音叉、浮子、浮筒、机电伺服物位计?、静压式,差压式以及应用放射性技?微波原理(雷达式、超声波?进行物位测量。各种测量方法都不是全能?都有其适用场合及局限性。随着电子技术的广泛应用,射频物位检测技术得到了迅速发?并由电容式产品发展到导纳式产?能够对许多实际工况下的容器内介质进行物位或界位测量?/p>

    在茂名石化公司炼油厂联合三车间硫磺回收联合装置中,硫坑液位测量原来采用吹气法测?其被测介质为液硫,温度?30℃左?常压)。由于液硫容易结?吹气孔容易堵,维护量大,使用起来不方便。后改为射频导纳物位?使用效果良好,该厂多个车间及罐区都使用了射频导纳物位计,以下就射频导纳物位计的原理及使用中的问题进行介绍?/p>

    1 射频导纳的概?/strong>

     射频导纳技术主要通过检测物质的介电常数(ε)和电导率(γ)达到检测液位的目的。当被测介质的电导率较大?电容式产品会由于被测介质粘附在传感器上而产生误差。但导纳式产品通过同时检测电容和电阻可以消除这种误差?/p>

     导纳作为一个物理概念是阻抗的倒数,由于实际过程中很少有电感,因而这里的导纳实际上就是电容与电阻?/p>

    为了准确地测量物?还需要适当的射?nbsp;(RF)信号,其频率范围一般为15~400 kHz。因此把这种测量物位的技术称之为射频导纳?/p>

    2 射频导纳式物位仪表的工作原理

    射频导纳测量法是电容测量法的改进。该测量方法的工作原理是基于电容器电容量的变?电容传感器是根据圆筒电容器原理进行工作的,由两个长度为L,半径分别为R(?和r(?的圆筒形金属导体,中间隔以绝缘物质便构成圆筒形电容器。当中间所充介质是介电常数?epsilon;1的气体时,电容量为:

    C =2πε1L/ln(R/r)

    如果电极的一部分被不导电介电常数?epsilon;2的液?非电导性的)所浸没?则必然会有电容量的增?Delta;C产生(因为ε21),此时两电极间的电容量C′?

    C′= C+ΔC

    假如电极被浸没的长度为l,?Delta;C?

    ΔC =2π(ε21)l/ln(R/r)            (1)

    从式(1)可知,?epsilon;12,r, R不变?ΔC与l成正比关?因此测出电容增量的数值便可知道液位的高度?/p>

    当容器垂直方向不规则(如卧?,则要加套管参考电极以保证其线性度。当容器器壁为非导电材质?如塑??为组成电容也要加参考电极。非导电介质带黏性时,可把参考电极与测量电极分开一定距?此时,电容传感器露出液面部分所有的电容可看?个电容串?一个是粘附层形成的电容,另一个从粘附层外表面到容器壁之间的空气电?由于粘附层形成的介质电容比空气电容大得多,由于两者是串联?故电容值取决于空气电容,此时挂料对测量的影响可忽略?/p>

    如果被测介质为导电性液体时,电极要用绝缘?如聚乙烯)覆盖作为中间介质,而液体和外圆筒一起作为外电极,假如电极绝缘介质的介电常数为ε3,电极被导电液体浸没的长度为l,探头绝缘层的外径为r1,则此时电容器所具备的电容量?

    C =2πε3l/ln(r1/r)

    从式中可??epsilon;3,r, r1不变?C与l成正比关?因此测出电容增量的数值便可知道液位的高度[2]?/p>

    介电常数被用来表示在两极板上施加一定电压情况下,在其间增加极化介质时,其电容量增加的程度。规定空气的介电常数?,任何其他物质的介电常数均大于1,因此探头被物料完全浸没时,系统电容量必定大于探头被部分浸没或完全裸露时的系统电容量?/p>

    如果液体导电且是黏滞性的,当液位降低时由于电极套管上仍粘附一层被测介?会造成虚假液位,这是电容液位计使用范围受限的原因?/p>

    3 导纳式物位仪表对探头粘附层的处理

    由于导电并黏稠的介质在使用中容易结挂?在使用一段时间后就出现一个附加电容CCO和电阻RCO。因?出现了两个问?一是由于挂料后介质导电?振荡器输出到探头的电压降?导致测量回路产生误差;二是由于CCO的存?直接产生测量误差?/p>

    为解决上述问?对电路设计作了改?一是在振荡器与测量桥路之间增加缓冲放大?以保证振荡器输出电压的稳?二是根据对导电挂料电特性的研究发现,如果挂料足够长则挂料的容抗和阻抗相等。针对CCO和RCO,增加一个交流驱动电?该电路与交流变换?或同步检测器)一起可以分别测得电容CM(CCO+C)和RCO,在挂料足够长的情况下,物位电容为测量电容减去相当于RCO值的挂料电容[1]?/p>

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