電容式物位計廠(chǎng)家介紹工作原理及標定方法

 

    電容式物位計由電容式物位傳感器和檢測電容的線(xiàn)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(jìn)行工作的。其結構如同2個(gè)長(cháng)度為L(cháng)、半徑分別為R和r的圓筒型金屬導體，中間隔以絕緣物質(zhì)，當中間所充介質(zhì)是介電常數為ε1的氣體時(shí)，兩圓筒的電容量為：C1=2πε1L/R/(ｌｎＲ/ｒ)

 

    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(méi)時(shí)，則必須會(huì )有電容量的增量△C產(chǎn)生（因ε2>ε1），此時(shí)兩極間的電容量C=C1+△C。假如電極被浸沒(méi)長(cháng)度為l，則電容增量為：ΔＣ=2π(ε2-ε1)ｌ/(ｌｎＲ/ｒ)當ε2、ε1、R、r不變時(shí)，電容量增量△C與電極浸沒(méi)的長(cháng)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(zhì)為導電性液體時(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。假設中間介質(zhì)的介電常數為ε3，電極被浸沒(méi)長(cháng)度為l，則此時(shí)電容器所具有的電容量為：C=2πε3L/R/(ｌｎＲ/ｒ)

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。

 

二、電容式物位計廠(chǎng)家指導標定方法

 

（1）如果現場(chǎng)條件好、液面可以隨意調整，那么先使液面下降至零點(diǎn)，調整零點(diǎn)電位器使顯示儀表指示0%，電流輸出為4mA；使液面上升至滿(mǎn)點(diǎn)，調整量程電位器使顯示儀表指示，電流輸出為20mA。重復上述調整步驟，直到零滿(mǎn)位準確為止。

 

（2）如果不可能重復進(jìn)行現場(chǎng)設備液位排空和滿(mǎn)位的調整，則采用傳感器提升方法。

 

假設安裝時(shí)液面高度為h1，將傳感器提起△h，從公式△h/h=(I1-I2)/16計算出I2。其中h為滿(mǎn)量程時(shí)液面高度；I1為液面高度為h1的電流輸出；I2為液面提起△h的電流輸出。調整傳感器量程電位器使輸出電流為I2。

 

放回傳感器，根據h1/h=(I-4)/16計算I值，其中I為液面高度為h1時(shí)的電流輸出。調整傳感器零點(diǎn)電位器，使輸出電流為I值。至此標定結束。