电容式物位计的工作原理

 

　　电容式物位计由电容式物位传感器和检测电容的线路组成。其基本工作原理是电容式物位传感器把物位转换为电容量的变化，然后再用测量电容量的方法求知物位数值。

 

　　电容式物位传感器是根据圆筒电容器原理进行工作的。其结构如同2个长度为L、半径分别为R和r的圆筒型金属导体，中间隔以绝缘物质，当中间所充介质是介电常数为ε1的气体时，两圆筒的电容量为：

 

　　C1=2πε1L/R(㏑R/r)(1)如果电极的一部分被介电常数为ε2的液体（非导电性的）浸没时，则必须会有电容量的增量△C产生（因ε2>ε1），此时两极间的电容量C=C1+△C。假如电极被浸没长度为l，则电容增量为：

 

　　△C=2π(ε2-ε1)ι/(㏑R/r)（2）

 

　　当ε2、ε1、R、r不变时，电容量增量△C与电极浸没的长度l成正比，因此测出电容增量数值便可知道液位高度。

 

　　如果被测介质为导电性液体时，电极要用绝缘物（如聚乙烯）覆盖作为中间介质，而液体和外圆筒一起作为外电极。假设中间介质的介电常数为ε3，电极被浸没长度为l，则此时电容器所具有的电容量为：

 

　　C=2πε3ι/(㏑R/r)（3）

 

　　其中：R和r分别为绝缘覆盖层外半径和内电极外半径。由于ε3为常数，所以C与l成正比。

 

　　电容式液位计是依据电容感应原理，当被测介质浸汲测量电极的高度变化时，引起其电容变化。它可将各种物位、液位介质高度的变化转换成标准电流信号，远传至操作控制室供二次仪表或计算机装置进行集中显示、报警或自动控制。

 

　　（1）在使用过程中，如果仪表无电流输出，应检查信号处理器“+”，“-”引出线是否松动，脱落，仪表指示表头固定螺纹及固定柱是否松有动，接触不良。如果出现以上的问题应该立即进行加固。

 

　　（2）如果仪表指示为零，用手握金属工具，如镊子、螺丝刀等，接触信号处理器“传感器”端子，仪表指示应增大，否则表明仪表信号处理器损坏。此时要进行仪表信号处理器的更换。

 

　　（3）如果仪表指示打满，将信号处理器“传感器”引线取下，若仪表指示灯依然打满，表明信号处理器损坏，若仪表指示回零，则可能是传感器绝缘不良。绝缘不好时应该立即更换传感器。

 

　　（4）检查传感器方法：将传感器引出线从信号处理器取下。用500V摇表或500型万用表“x10k”档测量传感器引出线与金属塔壁间电阻，应大于10M欧，否则表明传感器绝缘不良。

 

　　（5）干扰的判别与消除：如仪表在试验室工作正常而在现场出现指示值上下波动固定的指示某一液位值，则可判断仪表受到干扰。在仪表的电源线两端并联电解电容（容量约220微法，耐压大于50伏）即可消除。

 

　　（6）电容式液位计出现波动时首先要考虑是否液位真的出现波动，此时就应该与工艺进行协商解决，如果不是液位的波动造成的液位计的波动则要考虑干扰的影响以及接地是否良好，附近是否有干扰源，是否有电气焊进行作业，是否有电气焊进行作业，是否有大型电气设备的影响。

 

　　电容式投入液位计如何接线

 

　　电容式投入液位计为标准二线或三线制仪表，电源（信号）端子位于仪表壳体内的接线侧，信号线应使用屏蔽线或两根纽在一起的双绞线，尽量不要与其它电源线一起通过线管或明线槽，也不可在大功率设备附近穿过。


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