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電容式物位計?的方法求知物位數值

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電容料位開關安裝方法
1. 當探頭水平安裝時,應與水平面向下成20o夾角以減少落料沖擊并增加感應靈敏度;  
2. 探頭穿過容器壁安裝時,保護套(絕緣部分)應比容器壁上的積料厚度長出2”;  
3. 為避免室外環境下雨水滲入接線盒,水平安裝時電纜入線口須垂直向下;  
4. 安裝時應充分考慮被測介質不從料倉中心入料時所堆積形成的傾斜角;  
5. 確認電源電壓與所選用產品的電壓相同,根據端子臺上的標識參照接線圖對應連接好各電纜,接好后,再將接線盒蓋鎖緊;  
6. 控制線路負載不能超負載使用(小于繼電器容量使用)。  
注:不要在探頭與容器壁的螺紋連接處使用任何潤滑劑,如果需要,可使用teflon膠布進行密封,此時,安裝者應用萬用表對線路進行檢查,并確保容器壁與探頭間的電阻小于1歐姆!
電容式傳感器的特點概述
 
(1) 結構簡單,適應性強
 
電容式傳感器結構簡單,易于制造,精度高;可以做得很小,以實現某些特殊的測量,電容式傳感器一般用金屬作電極,以無機材料作絕緣支承,因此可工作在高低溫、強輻射及強磁場等惡劣的環境中,能承受很大的溫度變化,承受高壓力、高沖擊、過載等;能測超高壓和低壓差。
 
(2) 動態響應好
 
電容式傳感器由于極板間的靜電引力很小,需要的作用能量極小,可動部分可以做得小而薄,質量輕,因此固有頻率高,動態響應時間短,能在幾兆赫的頻率下工作,特適合于動態測量;可以 用較高頻率供電,因此系統工作頻率高。它可用于測量高速變化的參數,如振動等。
 
(3) 分辨率高
 
由于傳感器的帶電極板間的引力極小,需要輸入能量低,所以特別適合于用來解決輸入能量低的問題,如測量極小的壓力、力和很小的加速度、位移等,可以做得很靈敏,分辨力非常高,能感受 0.001μm ,甚至更小的位移。
 
(4) 溫度穩定性好
 
電容式傳感器的電容值一般與電極材料無關,有利于選擇溫度系數低的材料,又由于本身發熱極小,因此影響穩定性也極微小。
 
(5) 可實現非接觸測量、具有平均效應
 
如回轉軸的振動或偏心、小型滾珠軸承的徑向間隙等,采用非接觸測量時,電容式傳感器具有平均效應,可以減小工件表面粗糙度等對測量的影響。

電容式物位計的工作原理
電容式物位計由電容式物位傳感器和檢測電容的線路組成。其基本工作原理是電容式物位傳感器把物位轉換為電容量的變化,然后再用測量電容量的方法求知物位數值。
電容式物位傳感器是根據圓筒電容器原理進行工作的。其結構如同2個長度為L 、半徑分別為R和r的圓筒型金屬導體,中間隔以絕緣物質,當中間所充介質是介電常數為ε1的氣體時,兩圓筒的電容量為:
C1 = 2πε1L/R(㏑ R/r) (1) 如果電極的一部分被介電常數為ε2的液體(非導電性的)浸沒時,則必須會有電容量的增量△C 產生(因ε2>ε1),此時兩極間的電容量C=C1+△C。假如電極被浸沒長度為l,則電容增量為:
△C = 2π(ε2 - ε1)ι / (㏑ R/r) (2)
當ε2、ε1、R、r不變時,電容量增量△C與電極浸沒的長度l 成正比,因此測出電容增量數值便可知道液位高度。
如果被測介質為導電性液體時,電極要用絕緣物(如聚乙烯)覆蓋作為中間介質,而液體和外圓筒一起作為外電極。假設中間介質的介電常數為ε3,電極被浸沒長度為l,則此時電容器所具有的電容量為:
C = 2πε3ι/ (㏑ R/r) (3)
其中:R 和r 分別為絕緣覆蓋層外半徑和內電極外半徑。由于ε3 為常數,所以C 與l 成正比。

 


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