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射頻導(dǎo)納料位計(jì)原理及射頻導(dǎo)納測量系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
點(diǎn)擊次數(shù)：1872 更新時(shí)間：2017-07-10
有關(guān)射頻導(dǎo)納料位計(jì)原理，傳統(tǒng)的電容式物位傳感器無法消除電極掛料對測量的影響，特別是在對粘性導(dǎo)電物料進(jìn)行測量時(shí)，誤差極其嚴(yán)重，大大限制了電容式物位計(jì)的使用和發(fā)展。在一個(gè)充滿粘性導(dǎo)電物料的容器中，安裝一個(gè)測量電極，測量電極上有絕緣層。此時(shí)，容器中存在一個(gè)物料電容，由于導(dǎo)電物料的截面很大，可以認(rèn)為被測物料在檢測電路中的電阻為零。由于此電容的兩極分別為電極極芯和導(dǎo)電物料，由前述電容式物位計(jì)的工作原理可知，此時(shí)測量電容與物料高度成正比。然而，這種電容式物位測量原理存在一個(gè)嚴(yán)重的缺點(diǎn)，當(dāng)物位由高位降低到低位時(shí)，探頭上可能會留有粘附層(即掛料)，產(chǎn)生虛假的物位，給測量帶來誤差。
由于掛料的橫截面積較小，掛料的等效電阻較大，掛料可以看作由許多微小的電阻和電容組成。從數(shù)學(xué)上可以證明，只要粘附層足夠長，粘附層的電阻和電容具有相同的阻抗，這就是射頻導(dǎo)納料位計(jì)原理。將測量電極上帶有粘附層的容器的外壁接地，在測量電極和地之間加一高頻激勵信號，在測量電極和地之間沒有直流通路，因此，對電流進(jìn)行測量，可得到儲罐實(shí)際的料位。
射頻導(dǎo)納測量系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)？
標(biāo)準(zhǔn)正弦信號發(fā)生電路發(fā)出100 kHz的射頻信號，經(jīng)濾波電路將干擾成分濾掉，獲得較純凈的100 kHz的射頻信號，電容驅(qū)動電路用于提高物位的測量范圍。變壓器電橋測量電路將物位信號轉(zhuǎn)化為電壓信號。測量的電壓信號分成2路，包含物位信息和掛料信息的測量信號；提供采樣時(shí)刻的同步信號。同步信號經(jīng)過處理，給出采樣時(shí)刻，在該時(shí)刻對測量信號進(jìn)行采樣，即可獲得純凈的物位信號，從而消除電極掛料的影響。檢測到的物位信號經(jīng)過低通濾波電路，消除一些干擾，然后送入微機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理，并通過顯示電路顯示實(shí)際物位。實(shí)際物位與設(shè)定的物位上下限值進(jìn)行比較，給出越限報(bào)警信號。用戶可以通過鍵盤輸入命令信號，對系統(tǒng)進(jìn)行自校準(zhǔn)，提高測量度。
由于掛料的橫截面積較小，掛料的等效電阻較大，掛料可以看作由許多微小的電阻和電容組成。從數(shù)學(xué)上可以證明，只要粘附層足夠長，粘附層的電阻和電容具有相同的阻抗，這就是射頻導(dǎo)納料位計(jì)原理。將測量電極上帶有粘附層的容器的外壁接地，在測量電極和地之間加一高頻激勵信號，在測量電極和地之間沒有直流通路，因此，對電流進(jìn)行測量，可得到儲罐實(shí)際的料位。
射頻導(dǎo)納測量系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)？
標(biāo)準(zhǔn)正弦信號發(fā)生電路發(fā)出100 kHz的射頻信號，經(jīng)濾波電路將干擾成分濾掉，獲得較純凈的100 kHz的射頻信號，電容驅(qū)動電路用于提高物位的測量范圍。變壓器電橋測量電路將物位信號轉(zhuǎn)化為電壓信號。測量的電壓信號分成2路，包含物位信息和掛料信息的測量信號；提供采樣時(shí)刻的同步信號。同步信號經(jīng)過處理，給出采樣時(shí)刻，在該時(shí)刻對測量信號進(jìn)行采樣，即可獲得純凈的物位信號，從而消除電極掛料的影響。檢測到的物位信號經(jīng)過低通濾波電路，消除一些干擾，然后送入微機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理，并通過顯示電路顯示實(shí)際物位。實(shí)際物位與設(shè)定的物位上下限值進(jìn)行比較，給出越限報(bào)警信號。用戶可以通過鍵盤輸入命令信號，對系統(tǒng)進(jìn)行自校準(zhǔn)，提高測量度。
