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射頻導納物位計


◆  請問射頻導納原理與電容式檢測原理有什麼不同?為什麼說電容式連續物位計也叫射頻導納物位計?
        射頻導納物位控制技術是一種從電容式物位控制技術發展起來的,防挂料、更可靠、更準确、适用性更廣的物位控制技術,“射頻導納”中“導納”的含義為電學中阻抗的倒數,它由阻性成分、容性成分、感性成分綜合而成,而“射頻”即高頻,所以射頻導納技術可以理解為用高頻測量導納。高頻正弦振蕩器輸出一個穩定的測量信号源,利用電橋原理,以精确測量安裝在待測容器中的傳感器上的導納,在直接作用模式下,儀表的輸出随物位的升高而增加。射頻導納技術與傳統電容技術的區别在于測量參量的多樣性、驅動三端屏蔽技術和增加的兩個重要的電路,這些是根據在實踐中的寶貴經驗改進而成的。上述技術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挂料問題。所增加的兩個電路是高精度振蕩器驅動器和交流鑒相采樣器。

        對一個強導電性物料的容器,由于物料是導電的,接地點可以被認為在探頭絕緣層的表面,對變送器探頭來說僅表現為一個純電容,随着容器排料,探杆上産生挂料,而挂料是具有阻抗的。這樣以前的純電容現在變成了由電容和電阻組成的複阻抗,從而引起兩個問題。

        射頻導納技術由于引入了除電容以外的測量參量,尤其是電阻參量,使得儀表測量信号信噪比上升,大幅度地提高了儀表的分辨力、準确性和可靠性;測量參量的多樣性也有力地拓展了儀表的可靠應用領域。

        第一個問題是物料本身對探頭相當于一個電容,它不消耗變送器的能量,(純電容不耗能),但挂料對探頭等效電路中含有電阻,則挂料的阻抗會消耗能量,從而将振蕩器電壓拉下來,導緻橋路輸出改變,産生測量誤差。我們在振蕩器與電橋之間增加了一個驅動器,使消耗的能量得到補充,因而會穩定加在探頭的振蕩電壓。

        第二個問題是對于導電物料,探頭絕緣層表面的接地點覆蓋了整個物料及挂料區,使有效測量電容擴展到挂料的頂端,這樣便産生挂料誤差,且導電性越強誤差越大。但任何物料都不完全導電的。從電學角度來看,挂料層相當于一個電阻,傳感元件被挂料覆蓋的部分相當于一條由無數個無窮小的電容和電阻元件組成的傳輸線。根據數學理論,如果挂料足夠長,則挂料的電容和電阻部分的阻抗和容抗數值相等,因此用交流鑒相采樣器可以分别測量電容和電阻。測得的總電容相當于C物位+C挂料,再減去與C挂料相等的電阻R,就可以獲得物位真實值,從而排除挂料的影響。即  C測量=C物位+C挂料

                                                                  C物位=C測量-C挂料 =C測量-R

        這些多參量的測量,是測量的基礎,交流鑒相采樣器是實現的手段。由于使用了上述三項技術,使得射頻導納技術在現場應用中展現出非凡的生命力。

 
 
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