射頻導(dǎo)納料位計(jì)原理及射頻導(dǎo)納測(cè)量系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
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(duì)測(cè)量的影響，特別是在對(duì)粘性導(dǎo)電物料進(jìn)行測(cè)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(cè)量電極，測(cè)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(cè)物料在檢測(cè)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(cè)量電容與物料高度成正比。然而，這種電容式物位測(cè)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(huì)留有粘附層(即掛料)，產(chǎn)生虛假的物位，給測(cè)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(zhǎng)，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(cè)量電極上帶有粘附層的容器的外壁接地，在測(cè)量電極和地之間加一高頻激勵(lì)信號(hào)，在測(cè)量電極和地之間沒有直流通路，因此，對(duì)電流進(jìn)行測(cè)量，可得到儲(chǔ)罐實(shí)際的料位。
射頻導(dǎo)納測(cè)量系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)？
標(biāo)準(zhǔn)正弦信號(hào)發(fā)生電路發(fā)出100 khz的射頻信號(hào)，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(hào)，電容驅(qū)動(dòng)電路用于提高物位的測(cè)量范圍。變壓器電橋測(cè)量電路將物位信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)。測(cè)量的電壓信號(hào)分成2路，包含物位信息和掛料信息的測(cè)量信號(hào)；提供采樣時(shí)刻的同步信號(hào)。同步信號(hào)經(jīng)過處理，給出采樣時(shí)刻，在該時(shí)刻對(duì)測(cè)量信號(hào)進(jìn)行采樣，即可獲得純凈的物位信號(hào)，從而消除電極掛料的影響。檢測(cè)到的物位信號(hào)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(hào)。用戶可以通過鍵盤輸入命令信號(hào)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行自校準(zhǔn)，提高測(cè)量度。