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射頻導(dǎo)納物位計(jì)工作原理

來源:北京英泰德科技有限責(zé)任公司   2025年07月05日 07:07  
射頻導(dǎo)納物位計(jì)工作原理
射頻導(dǎo)納物位計(jì)射頻導(dǎo)納物位計(jì)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”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)納物位計(jì)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,使得儀表測量信號信噪比上升,大幅度地提高了儀表的分辨力、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,它不消耗變送器的能量,(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。

**個問題是對于導(dǎo)電物料,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)納技術(shù)在現(xiàn)場應(yīng)用中展現(xiàn)出非凡的生命力


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