E+H射频导纳.ppt
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1、E+H China,Slide 1,Endress+Hauser,电容物位计 ( 射频导纳),E+H China,Slide 2,2020/6/1 Endress+Hauser 电容物位计Capacitive 培训,测量原理 - 电容物位计的基本原理,物位的变化引起电容量的变化 电容的电容量受以下 3个因素影响:,两极板之间的距离 (d),极板与介质的接触面积 (A),极板间介质的介电常数 (er),3,e0 : 电场常数 : 8,854*1012 C/(Vm) er : 不同介质的介电常数,A,E+H China,Slide 3,2020/6/1 Endress+Hauser 电容物位计Ca
2、pacitive 培训,er,测量原理 - 部分被测物料的介电常数,固体 Dolomite Ferric oxide Grain Broken glass Coffee Slaked lime Quick lime Coal lumps Coal dust Feed Flour Nylon granulates Silica powder Rice Sand, dry Washing-powder,er 7,8 . 8 9,3 2,2 . 3,6 1,2 . 5 4,6 5 3,3 4,5 2,3 2,3 . 3 4,5 1,8 2 3,5 3 . 5 1,1 . 1,3,液体 Alcohol
3、 Petrol Chloroform Desmophen 5100 Desmodur 44 V Deuterium Liquid gas - Chlorine - Air -140C - Butane - Propane Glycerin Fuel oil Latex Petroleum Water,er 3 2 . 3 5,5 2,27 8,12 1,3 1,8 1,5 1,2 1,2 13,2 2,1 16 2,1 81,Air = 1,E+H China,Slide 4,2020/6/1 Endress+Hauser 电容物位计Capacitive 培训,测量原理 - 电容物位计的测量原
4、理,以常见的圆柱型储罐为例 电容探头和储罐罐壁形成一个电容.,L,D,d,er,电容探头,罐壁,E+H China,Slide 5,2020/6/1 Endress+Hauser 电容物位计Capacitive 培训,为了将电容变化量转变成电信号 对电容两极板加交变电压,物位变化所引起的电容变化会使回路电流产生变化,交流电电源,所测电流,电容物为位计探头,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-
5、,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,测量原理 - 电容物位计的测量原理,E+H China,Slide 6,2020/6/1 Endress+Hauser 电容物位计Capacitive 培训,测量原理 - 最小探头长度的计算,对限位开关 (Nivotester) 电容的最小变化量 DCmin 应为 5 . 10 pF. 对连续测量 (Silometer) 电容的最小变化量 DCmin 为10 pF (FEC12).,非导电介质,Lmin =,DCmin Cs(er-1),Lmin =,D
6、Cmin Cs,Conductive media,er = 介质的介电常数: 油品= 2 液氯 = 1.8 Cs = 电容探头距罐壁 250 mm : 13 pF/m 带接地管探头: 55 pF/m 导电介质: 400 pF/m DCmin= 电容的最小变化量,E+H China,Slide 7,2020/6/1 Endress+Hauser 电容物位计Capacitive 培训,测量原理 - 最小探头长度计算 (导电介质, 如酸溶液),Lmin = = = 1,3 cm,DCmin Cs,5 pF 400 pF/m,Lmin = = = 2,5 cm,DCmin Cs,10 pF 400 p
7、F/m,测酸溶液的限位:,对酸溶液连续测量 :,E+H China,Slide 8,2020/6/1 Endress+Hauser 电容物位计Capacitive 培训,测量原理 - 最小探头长度计算 (非导电介质, 如油品),带接地管:,不带接地管:,进行油品的限位测量:,Lmin = = = 9 cm,DCmin Cs(er-1),5 pF 55 pF/m(2-1),Lmin = = = 38,5 cm,DCmin Cs(er-1),5 pF 13 pF/m(2-1),L,min,E+H China,Slide 9,2020/6/1 Endress+Hauser 电容物位计Capaciti
8、ve 培训,测量原理 - 最小探头长度的计算 (非导电介质, 如油品),带接地管:,不带接地管:,连续测量:,Lmin = = = 18 cm,DCmin Cs(er-1),10 pF 55 pF/m(2-1),Lmin = = = 77 cm,DCmin Cs(er-1),10 pF 13 pF/m(2-1),E+H China,Slide 10,2020/6/1 Endress+Hauser 电容物位计Capacitive 培训,杆式或缆式探头,产品系列 - 实际解决方案,全绝缘或部分绝缘探头,探头带接地管,E+H China,Slide 11,2020/6/1 Endress+Hause
9、r 电容物位计Capacitive 培训,产品系列 - 实际解决方案,带屏蔽管 (inactive length),动态抗黏附补偿,温度隔离器,E+H China,Slide 12,2020/6/1 Endress+Hauser 电容物位计Capacitive 培训,温度隔离器、全绝缘/半绝缘探头的选用,当过程温度较高时,可选用温度隔离器或分离电子腔室HTC对电子插件进行保护,导电性介质,非导电性介质,全绝缘探头,半绝缘探头,全绝缘探头,半绝缘探头 全绝缘探头(强腐蚀性介质),连续物位测量,限位开关,产品系列 - 实际解决方案,E+H China,Slide 13,2020/6/1 Endre
10、ss+Hauser 电容物位计Capacitive 培训,减小两极板之间的距离从而 增加电容的变化量,对低介电常数的介质可以有效增加测量的灵敏度 - 对非金属容器可作为参考极板 - 对带搅拌的容器,可增加测量的稳定性 - Linearise level indication对卧罐、球罐以及内部表面形状特殊的容器,可增加物位测量的线性度,带接地管探头的选用,带接地管探头的应用特点:,接地管形成电容的另一个极板,产品系列 - 实际解决方案,E+H China,Slide 14,2020/6/1 Endress+Hauser 电容物位计Capacitive 培训,带屏蔽管的探头,带屏蔽管探头的应用特
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