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科星分享如何正确应用射频导纳物位

来源: 科星电子(江苏)有限公司

2014/2/19 11:53:34 527
    射频导纳物位控制技术是一种从电容式物位控制技术发展起来的,防挂料性能更好、更可靠、更准确、适用性更广的物位控制技术,“射频导纳”中“导纳”的含义为电学中阻抗的倒数,它由阻性成份、容性成份、感性成份综合而成,而“射频”即高频无线电波,所以射频导纳技术可以理解为用高频电流测量导纳。
 
    射频导纳物位计利用高频技术,由电子线路产生一个小功率射频信号于探头上,探头作为敏感元件,将来自物位介电常数引起的信号变化反馈给电子线路;由于这些变化包括电容量和电导量的变化,因而电子线路处理的是容抗和阻抗的综合变化信号;进行处理后改变继电器的输出状态。它是在原电容测量的基础上改进的测量技术,代表了当今物位测量的新水平。
 
    射频导纳物位计液位本身对探头相当于一个电容,它不消耗变送器的能量,(纯电容不耗能)。但挂料对探头等效电路中含有电阻,则挂料的阻抗会消耗能量,从而将振荡器电压拉下来,导致桥路输出改变,产生测量误差。我们在振荡器与电桥之间增加了一个缓冲放大器,使消耗的能量得到补充,因而不会降低加在探头的振荡电压。 
 
    射频导纳物位计对于导电被测介质,探头绝缘层表面的接地点覆盖了整个被测介质及挂料区,使有效测量电容扩展到挂料的顶端。这样便产生挂料误差,且导电性越强误差越大。但任何被测介质都不是*导电的。从电学角度来看,挂料层相当于一个电阻,传感元件被挂料覆盖的部分相当于一条由无数个无穷小的电容和电阻元件组成的传输线。根据数学理论,如果挂料足够长,则挂料的电容和电阻部分的阻抗相等。
 
    射频导纳物位计根据对挂料阻抗所产生的误差研究,又增加一个交流驱动器电路。该电路与交流变换器或同步检测器一起就可以分别测量电容和电阻。由于挂料的阻抗和容抗相等,则测得的总电容相当于C+C挂料,再减去与C挂料相等的电阻R,就可以实际测量真实值,从而排除挂料的影响。
 
    射频导纳物位计是目前物位控制器跨世纪的前卫替代产品,在欧美国家和日本已被广泛应用,国内的用户也在用它替换旧的产品。它可以检测所有物料而不受物料的密度、颗粒大小、化学成分、沉积粘度和导电特性等参数变化的影响。广泛地应用于液体、粉体、浆体、固体等多种物料的控制。

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