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Technical articles德國E+H電容式物位計的工作原理
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電容式物位傳感器的工作原理是插入料倉中的電極與料倉壁之間構(gòu)成電容器,當(dāng)倉內(nèi)物料位置變化引起電容量的變化時,通過轉(zhuǎn)換電路得到相應(yīng)的控制信號。
因為電容量是連續(xù)變化的,因此該傳感器可以用作連續(xù)式物位測量,也可用作物位開關(guān),作為報警或喂料、卸料設(shè)備的輸入信號。該物位傳感器有造價低、無機(jī)械磨損、安裝和維修方便等特點。
傳統(tǒng)的方式是通過調(diào)頻振蕩電路實現(xiàn)電容量到頻率的轉(zhuǎn)換,又經(jīng)限幅放大及鑒頻器的線性化,得到相應(yīng)的電壓或電流信號。若使用一段時間后電極(探頭)上粘有物料,則往往會導(dǎo)致控制器誤動作,現(xiàn)已由傳統(tǒng)的檢測電容量發(fā)展為檢測探頭與倉壁間導(dǎo)納的方式。
電容式傳感器定義:
電容式傳感器——將被測非電量的變化轉(zhuǎn)換為電容量變化的傳感器。
電容式傳感器工作原理:
電容式傳感器也常常被人們稱為電容式物位計,電容式物位計的電容檢測元件是根據(jù)圓筒形電容器原理進(jìn)行工作的,電容器由兩個絕緣的同軸圓柱極板內(nèi)電極和外電極組成,在兩筒之間充以介電常數(shù)為e的電解質(zhì)時,兩圓筒間的電容量為C=2∏eL/lnD/d,式中L為兩筒相互重合部分的長度;D為外筒電極的直徑;d為內(nèi)筒電極的直徑;e為中間介質(zhì)的電介常數(shù)。在實際測量中D、d、e是基本不變的,故測得C即可知道液位的高低,這也是電容式傳感器具有使用方便,結(jié)構(gòu)簡單和靈敏度高,價格便宜等特點的原因之一。
電容式傳感器的工作原理和特點
電容式傳感器原理
電容式傳感器也常常被人們稱為電容式物位計,電容式物位計的電容檢測元件是根據(jù)圓筒形電容器原理進(jìn)行工作的,電容器由兩個絕緣的同軸圓柱極板內(nèi)電極和外電極組成,在兩筒之間充以介電常數(shù)為e的電解質(zhì)時,兩圓筒間的電容量為C=2∏eL/lnD/d,式中L為兩筒相互重合部分的長度;D為外筒電極的直徑;d為內(nèi)筒電極的直徑;e為中間介質(zhì)的電介常數(shù)。在實際測量中D、d、e是基本不變的,故測得C即可知道液位的高低,這也是電容式傳感器具有使用方便,結(jié)構(gòu)簡單和靈敏度高,價格便宜等特點的原因之一。
電容式傳感器特點
電容式傳感器的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單,價格便宜,靈敏度高,零磁滯,真空兼容,過載能力強(qiáng),動態(tài)響應(yīng)特性好和對高溫、輻射、強(qiáng)振等惡劣條件的適應(yīng)性強(qiáng)等。缺點是輸出有非線性,寄生電容和分布電容對靈敏度和測量精度的影響較大,以及聯(lián)接電路較復(fù)雜等。
電容式液位計是依據(jù)電容感應(yīng)原理,當(dāng)被測介質(zhì)浸汲測量電極的高度變化時,引起其電容變化。它可將各種物位、液位介質(zhì)高度的變化轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電流信號,遠(yuǎn)傳至操作控制室供二次儀表或計算機(jī)裝置進(jìn)行集中顯示、報警或自動控制。
工作原理:
電容式液位計是采用測量電容的變化來測量液面的高低的。它是一根金屬棒插入盛液容器內(nèi),金屬棒作為電容的一個極,容器壁作為電容的另一極。兩電極間的介質(zhì)即為液體及其上面的氣體。由于液體的介電常數(shù)ε1和液面上的介電常數(shù)ε2不同,比如:ε1>ε2,則當(dāng)液位升高時,電容式液位計兩電極間總的介電常數(shù)值隨之加大因而電容量增大。反之當(dāng)液位下降,ε值減小,電容量也減小。所以,電容式液位計可通過兩電極間的電容量的變化來測量液位的高低。電容液位計的靈敏度主要取決于兩種介電常數(shù)的差值,而且,只有ε1和ε2的恒定才能保證液位測量準(zhǔn)確,因被測介質(zhì)具有導(dǎo)電性,所以金屬棒電極都有絕緣層覆蓋。電容液位計體積小,容易實現(xiàn)遠(yuǎn)傳和調(diào)節(jié),適用于具有腐蝕性和高壓的介質(zhì)的液位測量。