技術(shù)文章
射頻導(dǎo)納與電容式物位技術(shù)的區(qū)別
射頻導(dǎo)納物位控制工藝是一種從電容式物位控制工藝發(fā)展起來的，防掛料、更可靠、更準(zhǔn)確、適用性更廣的物位控制工藝，“射頻導(dǎo)納”中“導(dǎo)納”的含義為電學(xué)中阻抗的倒數(shù)，它由阻性成分、容性成分、感性成分綜合而成，而“射頻”即高頻，所以射頻導(dǎo)納工藝可以理解為用高頻量測導(dǎo)納。高頻正弦振蕩器輸出單個穩(wěn)定的量測信號源，利用電橋原理，以**量測安裝在待測容器中的傳感器上的導(dǎo)納，在直接作用模式下，儀表的輸出隨物位的升高而增加。
射頻導(dǎo)納工藝與傳統(tǒng)電容工藝的區(qū)別在于量測參量的多樣性、驅(qū)動三端屏蔽工藝和增加的兩個重要的電路，這些是根據(jù)在實踐中的寶貴經(jīng)驗改進(jìn)而成的。上述工藝不但解決了連接電纜屏蔽和溫漂問題，也解決了垂直安裝的傳感器根部掛料問題。所增加的兩個電路是高精度振蕩器驅(qū)動器和交流鑒相采樣器。
對單個強導(dǎo)電性物料的容器，由于物料是導(dǎo)電的，接地點可以被認(rèn)為在探頭絕緣層的表面，對變送器探頭來說僅表現(xiàn)為單個純電容，隨著容器排料，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(xiàn)在變成了由電容和電阻組成的復(fù)阻抗，從而引起兩個問題。
射頻導(dǎo)納工藝由于引入了除電容以外的量測參量，尤其是電阻參量，使得儀表量測信號信噪比上升，大幅度地提高了儀表的分辨力、準(zhǔn)確性和可靠性;量測參量的多樣性也有力地拓展了儀表的可靠應(yīng)用領(lǐng)域。
第單個問題是物料本身對探頭相當(dāng)于單個電容，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，則掛料的阻抗會消耗能量，從而將振蕩器電壓拉下來，導(dǎo)致橋路輸出改變，產(chǎn)生量測誤差。我們在振蕩器與電橋之間增加了單個驅(qū)動器，使消耗的能量得到補充，因而會穩(wěn)定加在探頭的振蕩電壓。
**個問題是對于導(dǎo)電物料，探頭絕緣層表面的接地點覆蓋了整個物料及掛料區(qū)，使有效量測電容擴展到掛料的頂端，這樣便產(chǎn)生掛料誤差，且導(dǎo)電性越強誤差越大。但任何物料都不完全導(dǎo)電的。從電學(xué)角度來看，掛料層相當(dāng)于單個電阻，傳感元件被掛料覆蓋的部分相當(dāng)于一條由無數(shù)個無窮小的電容和電阻元件組成的傳輸線。根據(jù)數(shù)學(xué)理論，如果掛料足夠長，則掛料的電容和電阻部分的阻抗和容抗數(shù)值相等，因此用交流鑒相采樣器可以分別量測電容和電阻。測得的總電容相當(dāng)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值，從而排除掛料的影響。即 C量測=C物位+C掛料 C物位=C量測-C掛料 =C量測-R 射頻導(dǎo)納完全可以取代電容.對于開關(guān),射頻導(dǎo)納與電容的區(qū)別比較明顯,電容探頭是兩極,導(dǎo)納探頭是三個電極,在量測極和地之間增加了單個屏蔽保護(hù)極.相應(yīng)電路也是如此,增加的屏蔽保護(hù)極起抗掛料作用.所以從外觀上就可以區(qū)別電容和導(dǎo)納.對于開關(guān)來說,從探頭到電路都有特殊設(shè)計,所以開關(guān)導(dǎo)納比電容抗掛料會有很大提高。對于連續(xù)量,導(dǎo)納和電容的探頭是一樣的,所以從外觀是區(qū)分不出來的.兩者的主要區(qū)別在于電路,導(dǎo)納增加了兩塊電路,振蕩驅(qū)動和交流采樣電路.導(dǎo)納在電路上的改進(jìn)來實現(xiàn)防掛料和穩(wěn)定性的提高。
