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電(diàn)容式液位計的圓(yuán)筒值​C1 = 2πε1L/R(㏑ R/r)
發布時間:2020-10-09   瀏覽:1904次

電容式(shì)傳(chuán)感器(qì)的特點概述
 
(1) 結構簡單,適應性強
 
電容式傳感器結構簡單,易於製造,精度高;可以做得很小,以(yǐ)實現某些特殊的測量,電容式傳感器一(yī)般用金屬作電(diàn)極,以無機材料作絕緣支承,因此(cǐ)可工作在高(gāo)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(shòu)高壓力、高衝(chōng)擊、過載等;能測超高壓和低壓差。
 
(2) 動(dòng)態響應好
 
電容式傳感器由於極(jí)板間的靜電(diàn)引力很(hěn)小,需要的(de)作(zuò)用能量極(jí)小,可動部分可以做得小而薄,質量輕,因(yīn)此固(gù)有(yǒu)頻率高,動態響應時(shí)間短,能在幾兆赫的頻率下(xià)工(gōng)作,特適合於動態測量;可以 用較高頻率(lǜ)供電,因此(cǐ)係統工作頻率高。它可用於(yú)測量高速變化的參(cān)數,如振動(dòng)等。
 
(3) 分辨率高
 
由於傳感器的帶電極板間的引(yǐn)力極小(xiǎo),需要輸入能量低,所以特別適合於用來解決(jué)輸入(rù)能量低的(de)問(wèn)題,如測量極小的壓力、力和很小的加速度、位移等(děng),可(kě)以做得(dé)很靈敏,分辨力非常高(gāo),能感受 0.001μm ,甚至更小的(de)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,有利於(yú)選擇溫度(dù)係數低的(de)材料,又由於本身(shēn)發熱極小,因此影響穩定性(xìng)也極微小。
 
(5) 可實現(xiàn)非(fēi)接觸測量、具有(yǒu)平均(jun1)效應
 
如回轉軸的振動或偏(piān)心、小型滾珠軸承(chéng)的徑向間(jiān)隙等,采用非接(jiē)觸測量時,電容式傳感器具有平均(jun1)效應,可以減(jiǎn)小工件表麵粗糙度等對測量的影響。

防腐型電容(róng)式液位計安裝注意事(shì)項:
1、變送器采用電(diàn)容測量原理,探極線的外(wài)絕緣層為耐高溫(wēn)、耐腐蝕、抗老化且化學穩定性極高的聚四氟乙烯材料(liào),正常工作中與被測液體之間處於絕緣狀態。安裝時一定注意保(bǎo)護好探極線(xiàn)的外絕緣層,一旦損(sǔn)傷,將(jiāng)導致使用壽命縮短或安裝(zhuāng)失敗。
探極線安裝結束後,使其全部浸入液體時,控極線與液體(或金屬容器外壁)的絕緣電阻應>20MΩ(用數字萬用表20MΩ檔測量(liàng)),測量絕緣(yuán)電阻時,應將(jiāng)探(tàn)極線與變送器的連接暫時斷開(kāi)。
2、變(biàn)送器露天安裝時,探極線不能裸露於容器以處,以免(miǎn)雨(yǔ)天探極線著水(shuǐ)出現測量誤差。
3、變送器(qì)的外殼或接線盒下部的不鏽鋼過程(chéng)連接部件,必須可靠與容器外壁連接(jiē)(接地),其接觸電阻不(bú)能大於2Ω。
4、在正常工(gōng)作中,探極(jí)線在容器內不能有較大的(de)擺動幅度,否則會(huì)出現信號不穩定現象。
5、探級(jí)線安(ān)裝時,應盡量遠離容器內壁,zui小距離不能<100mm.當受到條件***,距離<100mm時,探極線與容器(qì)壁的距離必須保(bǎo)證相對固定。
6、對單線軟探極,多餘部分可通過過程連接(jiē)件上端拉出(chū)後剪掉,然後擰緊(jǐn)螺栓,而雙絞線探極,多餘部分可盤紮在被測(cè)液麵以上(shàng),不允許將多餘部(bù)分盤繞在容器底部有效測(cè)量段。

電容式物(wù)位(wèi)計的工作原理
電容式物位計由(yóu)電(diàn)容式物位傳感器(qì)和檢測電容的線路組成。其基本(běn)工作(zuò)原理是電容式物位傳感器把物位轉換為電容量的變(biàn)化,然後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(jù)圓筒電容器原理進(jìn)行工作(zuò)的。其(qí)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(jiān)隔以絕緣物質,當中間(jiān)所充介質是介電常數為ε1的氣體時,兩圓筒的電(diàn)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(de))浸沒時,則必須會有(yǒu)電容量的增(zēng)量△C 產生(因ε2>ε1),此時兩極(jí)間的電(diàn)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(jìn)沒的長度l 成正比(bǐ),因此測出電容增量數值便可知道液位(wèi)高度。
如果被測介質(zhì)為導電性液體時,電極要用絕緣物(如聚乙烯)覆蓋(gài)作為中間介質,而液體和外圓筒一起作為外電極。假設(shè)中間介質的介電常數為ε3,電極被浸沒長度為l,則(zé)此時電容器所(suǒ)具有的電容量(liàng)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。由於(yú)ε3 為常數,所以C 與l 成正比。

 


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