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料位开关的原理

     料位开关物位计,是一种从电容式物位控制工艺发展起来的,防挂料、更可靠、更准确、适用性更广的物位控制工艺,“料位开关”中“料位”的含义为电学中阻抗的倒数,它由阻性成分、容性成分、感性成分综合而成,而“射频”即高频,所以料位开关工艺可以理解为用高频量测导纳。高频正弦振荡器输出单个稳定的量测信号源,利用电桥原理,以精确量测安装在待测容器中的传感器上的导纳,在直接作用模式下,仪表的输出随物位的升高而增加。
     料位开关工艺与传统电容工艺的区别在于量测参量的多样性、驱动三端屏蔽工艺和增加的两个重要的电路,这些是根据在实践中的宝贵经验改进而成的。上述工艺不但解决了连接电缆屏蔽和温漂问题,也解决了垂直安装的传感器根部挂料问题。所增加的两个电路是高精度振荡器驱动器和交流鉴相采样器。
     对单个强导电性物料的容器,由于物料是导电的,接地点可以被认为在探头绝缘层的表面,对变送器探头来说仅表现为单个纯电容,随着容器排料,探杆上产生挂料,而挂料是具有阻抗的。这样以前的纯电容现在变成了由电容和电阻组成的复阻抗,从而引起两个问题。
     料位开关工艺由于引入了除电容以外的量测参量,尤其是电阻参量,使得仪表量测信号信噪比上升,大幅度地提高了仪表的分辨力、准确性和可靠性;量测参量的多样性也有力地拓展了仪表的可靠应用领域。
     第单个问题是物料本身对探头相当于单个电容,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,产生量测误差。我们在振荡器与电桥之间增加了单个驱动器,使消耗的能量得到补充,因而会稳定加在探头的振荡电压。
     第二个问题是对于导电物料,探头绝sdfn459ker缘层表面的接地点覆盖了整个物料及挂料区,使有效量测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。但任何物料都不完全导电的。从电学角度来看,挂料层相当于单个电阻,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和容抗数值相等,因此用交流鉴相采样器可以分别量测电容和电阻。测得的总电容相当于C物位+C挂料,再减去与C挂料相等的电阻R,就可以获得物位真实值,从而排除挂料的影响。即C量测=C物位+C挂料C物位=C量测-C挂料=C量测-R这些多参量的量测,是量测的基础,交流鉴相采样器是实现的手段。由于使用了上述三项工艺,使得料位开关工艺在现场应用中展现出非凡的生命力,是目前世界上顶尖的料,液位量测仪表。

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