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射頻導(dǎo)納物位計的工作原理
關(guān)鍵字：射頻導(dǎo)納物位計,射頻導(dǎo)納液位計，射頻導(dǎo)納料位計 日期：2014-4-24
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射頻導(dǎo)納物位計是一種從電容式物位控制技術(shù)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器，“射頻導(dǎo)納”中“導(dǎo)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(dǎo)納技術(shù)可以理解為用高頻測量導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)納技術(shù)與傳統(tǒng)電容技術(shù)的區(qū)別在于測量參量的多樣性、驅(qū)動三端屏蔽技術(shù)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(shù)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(dǎo)電性物料的容器，由于物料是導(dǎo)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(fù)阻抗，從而引起兩個問題。
射頻導(dǎo)納物位計由于引入了除電容以外的測量參量，尤其是電阻參量，使得儀表測量信號信噪比上升，大幅度地提高了儀表的分辨力、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(yīng)用領(lǐng)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(dǎo)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(dǎo)電物料，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(dǎo)電性越強誤差越大。但任何物料都不完全導(dǎo)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。
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