射頻導(dǎo)納測(cè)量原理
射頻導(dǎo)納是一種從電容式發(fā)展起來(lái)的、防掛料、更可靠、更準(zhǔn)確、適用性更廣的新型物位控制技術(shù),是電容式物位技術(shù)的升級(jí)。所謂射頻導(dǎo)納,導(dǎo)納的含義為電學(xué)中阻抗的倒數(shù),它由電阻性成分、電容性成分、感性成分綜合而成,而射頻即高頻無(wú)線(xiàn)電波譜,所以射頻導(dǎo)納可以理解為用高頻無(wú)線(xiàn)電波測(cè)量導(dǎo)納。儀表工作時(shí),儀表的傳感器與灌壁及被測(cè)介質(zhì)形成導(dǎo)納值,物位變化時(shí),導(dǎo)納值相應(yīng)變化,電路單元將測(cè)量導(dǎo)納值轉(zhuǎn)換成物位信號(hào)輸出,實(shí)現(xiàn)物位測(cè)量。
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對(duì)于連續(xù)測(cè)量,射頻導(dǎo)納技術(shù)與傳統(tǒng)電容技術(shù)的區(qū)別除了上述講過(guò)的以外,還增加了兩個(gè)很重要的電路,這是根據(jù)導(dǎo)電掛料實(shí)踐中的一個(gè)很重要的發(fā)現(xiàn)改進(jìn)而成的。上述技術(shù)在這時(shí)同樣解決了連接電纜問(wèn)題,也解決了垂直安裝的傳感器根部掛料問(wèn)題。所增加的兩個(gè)電路是振蕩器緩沖器和交流變換斬波器驅(qū)動(dòng)器。
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對(duì)一個(gè)強(qiáng)導(dǎo)電性被測(cè)介質(zhì)的容器,由于被測(cè)介質(zhì)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(duì)變送器來(lái)說(shuō)僅表現(xiàn)為一個(gè)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(gè)問(wèn)題:
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第一個(gè)問(wèn)題是液位本身對(duì)探頭相當(dāng)于一個(gè)電容,它不消耗變送器的能量,(純電容不耗能)。但掛料對(duì)探頭等效電路中含有電阻,則掛料的阻抗會(huì)消耗能量,從而將振蕩器電壓拉下來(lái),導(dǎo)致橋路輸出改變,產(chǎn)生測(cè)量誤差。我們?cè)谡袷幤髋c電橋之間增加了一個(gè)緩沖放大器,使消耗的能量得到補(bǔ)充,因而不會(huì)降低加在探頭的振蕩電壓。
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第二個(gè)問(wèn)題是對(duì)于導(dǎo)電被測(cè)介質(zhì),探頭絕緣層表面的接地點(diǎn)覆蓋了整個(gè)被測(cè)介質(zhì)及掛料區(qū),使有效測(cè)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。但任何被測(cè)介質(zhì)都不是完全導(dǎo)電的。
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從電學(xué)角度來(lái)看,掛料層相當(dāng)于一個(gè)電阻,傳感元件被掛料覆蓋的部分相當(dāng)于一條由無(wú)數(shù)個(gè)無(wú)窮小的電容和電阻元件組成的傳輸線(xiàn)。根據(jù)數(shù)學(xué)理論,如果掛料足夠長(zhǎng),則掛料的電容和電阻部分的阻抗相等。
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因此根據(jù)對(duì)掛料阻抗所產(chǎn)生的誤差研究,又增加一個(gè)交流驅(qū)動(dòng)器電路。該電路與交流變換器或同步檢測(cè)器一起就可以分別測(cè)量電容和電阻。由于掛料的阻抗和容抗相等,則測(cè)得的總電容相當(dāng)于C+C掛料,再減去與C 掛料相等的電阻R,就可以實(shí)際測(cè)量真實(shí)值,從而排除掛料的影響。
即C測(cè)量=C+C掛料
C=C測(cè)量—C掛料
=C測(cè)量— R
產(chǎn)品特點(diǎn)
1.通用性強(qiáng):可測(cè)量液位及料位,可滿(mǎn)足不同溫度、壓力、介質(zhì)的測(cè)量要求,并可應(yīng)用于腐蝕、沖擊等惡劣場(chǎng)合。
2.防掛料:獨(dú)特的電路設(shè)計(jì)和傳感器結(jié)構(gòu),使其測(cè)量可以不受傳感器掛料影響,無(wú)需定期清潔,避免誤測(cè)量。
3.免維護(hù):測(cè)量過(guò)程無(wú)可動(dòng)部件,不存在機(jī)械部件損壞問(wèn)題,無(wú)須維護(hù)。
4.抗干擾:接觸式測(cè)量,抗干擾能力強(qiáng),可克服蒸汽、泡沫及攪拌對(duì)測(cè)量的影響。
5.準(zhǔn)確可靠:測(cè)量量多樣化,使測(cè)量更加準(zhǔn)確,擇良不受環(huán)境變化影響,穩(wěn)定性高,使用壽命長(zhǎng)。