射頻導納原理
射頻導納技術(shù)與傳統電容技術(shù)的區別在于測量參量的多樣性、驅動(dòng)三端屏蔽技術(shù)和增加的兩個(gè)重要的電路,這些是根據在實(shí)踐中的寶貴經(jīng)驗改進(jìn)而成的。上述技術(shù)不但解決了連接電纜屏蔽和溫漂問(wèn)題,也解決了垂直安裝的傳感器根部掛料問(wèn)題。所增加的兩個(gè)電路是高精度振蕩器驅動(dòng)器和交流鑒相采樣器。
對一個(gè)強導電性物料的容器,由于物料是導電的,接地點(diǎn)可以被認為在探頭絕緣層的表面,對變送器探頭來(lái)說(shuō)僅表現為一個(gè)純電容,隨著(zhù)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在變成了由電容和電阻組成的復阻抗,從而引起兩個(gè)問(wèn)題。
射頻導納技術(shù)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用領(lǐng)域。
第一個(gè)問(wèn)題是物料本身對探頭相當于一個(gè)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(huì )消耗能量,從而將振蕩器電壓拉下來(lái),導致橋路輸出改變,產(chǎn)生測量誤差。我們在振蕩器與電橋之間增加了一個(gè)驅動(dòng)器,使消耗的能量得到補充,因而會(huì )穩定加在探頭的振蕩電壓。
第二個(gè)問(wèn)題是對于導電物料,探頭絕緣層表面的接地點(diǎn)覆蓋了整個(gè)物料及掛料區,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,且導電性越強誤差越大。但任何物料都不完全導電的。從電學(xué)角度來(lái)看,掛料層相當于一個(gè)電阻,傳感元件被掛料覆蓋的部分相當于一條由無(wú)數個(gè)無(wú)窮小的電容和電阻元件組成的傳輸線(xiàn)。根據數學(xué)理論,如果掛料足夠長(cháng),則掛料的電容和電阻部分的阻抗和容抗數值相等,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(shí)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
這些多參量的測量,是測量的基礎,交流鑒相采樣器是實(shí)現的手段。由于使用了上述三項技術(shù),使得射頻導納技術(shù)在現場(chǎng)應用中展現出非凡的生命力。
FB8010系列為通用型點(diǎn)位控制儀表,適用于大多數場(chǎng)合。儀表由一電路單元和桿式或纜式傳感元件組成,傳感器可選多種材質(zhì),可整體或分體式安裝。用于限位控制和報警。
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