電容式物位傳感器是根據(jù)圓筒電容器原理進行工作的。其結(jié)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,中間隔以絕緣物質(zhì),當中間所充介質(zhì)是介電常數(shù)為ε1的氣體時,兩圓筒的電容量為:
C1 = 2πε1L/R(㏑ R/r) (1) 如果電極的一部分被介電常數(shù)為ε2的液體(非導電性的)浸沒時,則會有電容量的增量△C 產(chǎn)生(因ε2>ε1),此時兩極間的電容量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與電極浸沒的長度l 成正比,因此測出電容增量數(shù)值便可知道液位高度。
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(shù)為ε3,電極被浸沒長度為l,則此時電容器所具有的電容量為:
C = 2πε3ι/ (㏑ R/r) (3)
其中:R 和r 分別為絕緣覆蓋層外半徑和內(nèi)電極外半徑。由于ε3 為常數(shù),所以C 與l 成正比。
高壓電容式液位計安裝使用注意事項:
1、外殼或接線盒下部的不銹鋼過程連接部件,必須可靠與容器外壁連接(接地),其接觸電阻不能大于2。
2、露天安裝時,探極線不能裸露于容器以外,以免雨天探極線著水出現(xiàn)測量誤差。
3、探極線安裝時,應盡量遠離容器內(nèi)壁,小距離不能< 100 mm。當受條件***,距離<100mm時,探極線與容器的距離必須保證相對固定。
4、對單線軟探極,多余部分可通過過程聯(lián)接件上端拉出后剪掉,然后擰緊押金螺栓,而雙絞線探極,多余部分可盤扎在被測液面以上,絕對不允許將多余部分盤繞在容器底部或有效測量段。
5、在容器內(nèi)有攪拌或液體可能產(chǎn)生大量氣泡時,為保護探極線和避免液體波動及氣泡而產(chǎn)生的虛假液位,可在容器內(nèi)放置一內(nèi)徑> 80mm金屬或非金屬管,管的下端應開口獲流進液孔,液面以下留排氣孔,使用金屬管時,應保證探極線在管內(nèi)位置相當穩(wěn)定,必要時對探極線加支撐拉直。
6、在正常工作中,探極線在容器內(nèi)不能有較大的擺動幅度,否則會出現(xiàn)信號不穩(wěn)定現(xiàn)象。
智能型電容式液位計產(chǎn)品若需要現(xiàn)場調(diào)整可采取以下方法:
B:采用智能電路的調(diào)試方法:
現(xiàn)場調(diào)零------當液位位處于非常低位時,同時按住“Z”鍵和“S”鍵8秒鐘后同時松開,再將 “Z” 鍵按一下,輸出電流自動調(diào)整到4mA。
現(xiàn)場調(diào)滿------當液位處于非常高位時,同時按住“Z”鍵和“S”鍵8秒鐘后同時松開,再將“S”鍵按一下,輸出電流自動調(diào)整到20mA。
B:采用模擬電路的調(diào)試方法:
當液位在下限時,用螺絲刀緩慢旋轉(zhuǎn)“Z”電位器,觀察電流表的讀數(shù)接近4mA。
當液位在上限時,用螺絲刀緩慢旋轉(zhuǎn)“S”電位器,觀察電流表的讀數(shù)接近20mA。
如此反復2-3次以上,直到零點和量程都分別為準確的4mA和20mA。
調(diào)整好后,應將變送器的蓋子擰緊。
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