b 電容式液位計原理? 答:電容傳感器是利用改變電容的幾何尺寸或改變介質的性 質和含量,從而使電容量發(fā)生變化的原理制成的。主要用于 壓力、位移、液位、厚度、水分含量等參數(shù)的測量。電容式 液位計是采用測量電容的變化來測量液面的高低的。它是一 根金屬棒插入盛液容器內,金屬棒作為電容的一個極,容器 壁作為電容的另一極。 兩電極間的介質即為液體及其上面的氣體。由于液體的介電 常數(shù) ε1 和液面上的介電常數(shù) ε2 不同,比如:ε1>ε2,則當 液位升高時,兩電極間總的介電常數(shù)值隨之加大因而電容量 增大。反之當液位下降,ε 值減小,電容量也減小。 所以,可通過兩電極間的電容量的變化來測量液位的高低。 電容液位計的靈敏度主要取決于兩種介電常數(shù)的差值,而 且,只有 ε1 和 ε2 的恒定才能保證液位測量準確,因被測介 質具有導電性,所以金屬棒電極都有絕緣層覆蓋。電容液位 計體積小,容易實現(xiàn)遠傳和調節(jié)電容液位計,適用于具有腐蝕性和高壓 的介質的液位測量。電容式液位測量裝置的結構和工作原理 電容法是用一電容探頭感受物面位置的變化。附圖(圖 7-17 電容式液位測 量結構示意圖)a 所示為幾種用于連續(xù)測量的電容探頭結構。
l 是部分或整體絕 緣的棍電極,3、4 是拉緊或放松的繩電極。如果容器壁由導電材料制成,則只需裝入電極 1 或 3 或 4,容器壁作為另一 電極與外殼相連(接地)。如果容器壁由非金屬材料制成,則必須使用具有內外 電極的管式電極 2,或對電極 l、3、4 另附一個反電極 5,也可用金屬帶 6 與 l、 3、4 組合,5、6 均需接地。 測量時,電容器的上部隔著空氣電容液位計,下部充滿液體或其它材料??諝獾慕殡姵?數(shù)ε0=l,被測物的介電常數(shù)為εr。物位變化時,電容器的電容變化值ΔC 與被 測材料的物位高度 x 成線性關系,即(12.12)式中h—電容器的總高度;C0—初始電容值。 圖 7-17b 所示是一些進行物位極限位置監(jiān)控的電容測頭結構。 這時不再希望 探頭的電容值在整個高度范圍內線性變化, 而是希望物位在達到極限位置時電容 能發(fā)生突變。l 和 2 是部分或全部絕緣的棍電極或繩電極,3 是側面安裝的棍電 極,它以 70°角傾斜安裝可防止被測液的粘附,4 是平面電極,可用于一些不能 在內部插入電容探頭的容器內物位的測量,如攪拌器。如果容器為非導電材料制 成,同樣需另外附加一個反向電極。 上面提到的整體絕緣探頭用于導電材料物位的測量。
文章由啟和科技編輯
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