電容式物�傳感�是利用被�(cè)介質(zhì)面的變化引起電容變化的一種變介質(zhì)�電容傳感�。具有可靠性高,安裝方便等特點(diǎn),可廣泛�(yīng)用于冶金、采礦、等部門(mén)作料位控�,是�(yīng)用最廣的一�物位傳感��
電容式物位傳感器是根�(jù)圓筒電容器原理�(jìn)行工作的。其�(jié)�(gòu)如同2�(gè)�(zhǎng)度為L(zhǎng) 、半徑分別為R和r的圓筒型金屬�(dǎo)�,中間隔以絕緣物�(zhì),當(dāng)中間所充介�(zhì)是介電常�(shù)為�1的氣體時(shí),兩圓筒的電容量為:
如果被測(cè)介質(zhì)為導(dǎo)電性液體時(shí),電極要用絕緣物(如聚乙烯)覆蓋作為中間介質(zhì),而液體和外圓筒一起作為外電極。假�(shè)中間介質(zhì)的介電常�(shù)為�3,電極被浸沒(méi)�(zhǎng)度為l,則此時(shí)電容器所具有的電容量為:
其中:R 和r 分別為絕緣覆蓋層外半徑和�(nèi)電極外半徑。由于�3 為常�(shù),所以C 與l 成正比�
如果電極的一部分被介電常�(shù)為�2的液體(非導(dǎo)電性的)浸�(méi)�(shí),則必須�(huì)有電容量的增量△C �(chǎn)生(因�2>ε1�,此�(shí)兩極間的電容量C=C1+△C。假如電極被浸沒(méi)�(zhǎng)度為l,則電容增量為:ε1),此時(shí)兩極間的電容量C=C1+△C。假如電極被浸沒(méi)�(zhǎng)度為l,則電容增量為:
�(dāng)ε2、�1、R、r不變�(shí),電容量增量△C與電極浸�(méi)的長(zhǎng)度l 成正�,因此測(cè)出電容增量數(shù)值便可知道液位高��
電容式物位傳感器有兩�(gè)�(dǎo)體電極(通常把容器壁作為一�(gè)電極�,由于電極間是氣�、流體或固體而導(dǎo)致靜電容的變�,因此可以敏感物�。它的敏感元件有三種形式,即棒狀、線狀和板狀,其工作溫度、壓力主要受絕緣材料的限�。電容式物位傳感器可以采用微�(jī)控制,實(shí)�(xiàn)自動(dòng)�(diào)整靈敏度,并且具有自診斷的功�,同�(shí)能夠檢測(cè)敏感元件的破�、絕緣性的降低、電纜和電路的故障等,并可以自動(dòng)�(bào)�,實(shí)�(xiàn)高可靠性的信息傳遞。由于電容式物位傳感器無(wú)�(jī)械可�(dòng)部分,且敏感元件�(jiǎn)單,形狀和結(jié)�(gòu)的自� 以大,操作方��
1.高頻電感電容電橋電�
電橋由兩�(gè)電感臂L2,L3和兩�(gè)電容臂C1,CX組成,由電感L1高頻振蕩的電源供�,被�(cè)電容CX接入�(cè)量臂,而另一參比臂中接有可變電容C1 ,用以調(diào)整電橋平�。扼流圈L0有高頻濾波性能,Re用來(lái)�(diào)整測(cè)量范�,電橋形成不平衡輸出,經(jīng)二極管整流后,在顯示儀表毫安表中顯示出液位高低。高頻電感電容電橋結(jié)�(gòu)�(jiǎn)單,�(diào)整方�,但精度不高,線性差�
2.利用電容充放電原理的測(cè)量電�
利用電容式充放電原理�(lái)�(cè)量電容的液位�(jì)。電容液位傳感器把液位變化變?yōu)殡娙葑兓?,測(cè)量前置電路利用電容充放電原理,把電容變化為直流電流的變化,經(jīng)與調(diào)零單元的零點(diǎn)電流比較�,再�(jīng)直流放大,然后�(jìn)行指示或�(yuǎn)�。晶體振蕩器用來(lái)�(chǎn)生高頻恒定頻率的方波(實(shí)為梯形波),�(jīng)分頻�,通過(guò)多芯屏蔽電纜與顯示儀表部分相�,這樣可減小傳輸電纜分布電容的影響,并減小干擾的影響�
1 非導(dǎo)電介�(zhì)的液位測(cè)�
2 �(dǎo)電介�(zhì)的液位測(cè)�
3 固體料位的測(cè)�