|
一、簡單介紹
射頻導納物位計的含義電學中阻抗的倒數(shù),由電阻性成分,電感性成分終和而成,采用兩端或三端傳感器和同相驅(qū)動電路,而射頻即高頻無線電波譜,所以射頻導納可以理解為用無線波測量導納.射頻導納物位計的射頻導納技術與電容技術重要區(qū)別是在電路中采用了防掛料技術,射頻導納物位計因采用這項先進技術配以先進的電路,使在測量時具有獨特的優(yōu)點:防掛料,徹底排除了傳感探桿因掛料引起的誤動作,穩(wěn)定性高不受環(huán)境溫度變化影響,調(diào)試方便,安裝后免維護.即使在極端惡劣的條件下也能可靠工作.射頻導納物位計標準的單刀雙擲繼電器接點可實現(xiàn)對液體和固體物位的報警和控制.
二、工作原理
射頻導納物位計是利用高頻電橋原理工作的，眾所周知，所有物質(zhì)的電特性與空氣電特性多少都有些差別，當探頭浸入物料時，探測極棒與容器壁之間的電導率和電納率產(chǎn)生很大的變化，利用這些變化來檢測探頭周圍是否有空氣或者物料存在。射頻導納物位計，可對物料進行控制或上下限報警，適用于高溫高壓強腐蝕的惡劣環(huán)境。
射頻導納物位計的物位控制技術是一種從電容式物位控制技術發(fā)展起來的，防掛料、更可靠、更準確、適用性更廣的物位控制技術，射頻導納物位計中 “導納”的含義為電學中阻抗的倒數(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(wěn)定的測量信號源，利用電橋原理，以精確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，儀表的輸出隨物位的升高而增加。
射頻導納技術與傳統(tǒng)電容技術的區(qū)別在于測量參量的多樣性、驅(qū)動三端屏蔽技術和增加的兩個重要的電路，這些是根據(jù)在實踐中的寶貴經(jīng)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(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阻抗，從而引起兩個問題。
射頻導納物位計中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，使得測量信號信噪比上升，大幅度地提高了射頻導納物位計的分辨力、準確性和可靠性;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充，因而會穩(wěn)定加在探頭的振蕩電壓。
第二個問題是對于導電物料，射頻導納物位計探頭絕緣層表面的接地點覆蓋了整個物料及掛料區(qū)，使有效測量電容擴展到掛料的頂端，這樣便產(chǎn)生掛料誤差，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，掛料層相當于一個電阻，傳感元件被掛料覆蓋的部分相當于一條由無數(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，交流鑒相采樣器是實現(xiàn)的手段。由于使用了上述三項技術，使得射頻導納物位計的射頻導納技術在現(xiàn)場應用中展現(xiàn)出非凡的生命力。
通用型點位控制儀表，適用于大多數(shù)場合。射頻導納物位計通用型點位控制儀表由一電路單元和桿式或纜式傳感元件組成，傳感器可選多種材質(zhì)，可整體或分體式安裝。用于限位控制和報警。
三、射頻導納物位計應用范圍
射頻導納物位計采用先進的射頻導納原理替代傳統(tǒng)的純電容原理，使其產(chǎn)品即使在極端惡劣的條件下，不論是液體、漿體、顆粒還是界面，都能進行可靠的測量，并不受掛料、溫度、壓力、密度、溫度甚至化學特性變化的影響，由于測量所依據(jù)的都是世界萬物皆有的介電常數(shù)，因而幾乎能夠測量任何料位。射頻導納物位計的測量技術能夠應用于每一個工業(yè)環(huán)節(jié)，如：冶金、石化、電力、煤炭、水泥、水處理、制藥、造紙、汽車、采礦等。多種類型、規(guī)格的選擇，使這一技術從一般應用到危險場所都能可靠運行
|
