Hvad er en kapacitiv væskeniveausensor?
Kapacitiv væskeniveausensor er et instrument til kontinuerlig måling af væsker og konvertering til et elektrisk signal.
Kapacitive væskeniveausensorer spiller en afgørende rolle for at opnå præcise, kontinuerlige målinger af væsker i beholdere. At være alsidig nok til at arbejde problemfrit med brændstoffer, olier, vand og kølevæsker. I sin kerne måler denne sensor væskens højde og omdanner disse data til et elektrisk signal. Dette værdifulde signal kan derefter interface med forskellige instrumenter, hvilket gør det muligt for brugere at visualisere, overvåge, registrere eller styre væskeniveauet.
Kapacitiv væskeniveausensor med god struktur og installationsmetode kan anvendes til høj temperatur, højt tryk, stærk korrosion, let at krystallisere, anti-tilstopning, anti-frysning og faste pulver- og granulære materialer.
Sino-Insts kapacitive væskeniveau sensor kan måle væskeniveauet i en stærkt ætsende medium. Den måler væskeniveauet i et højtemperaturmedium. Den måler væskeniveauet i forseglede beholdere. Det har intet at gøre med mediets viskositet, tæthed og arbejdstryk.
Funktioner af kapacitive væskeniveausensorer
Udvidet læsning: Radar berøringsfri vandstandssensor
Kapacitive væskeniveausensortyper
Udvidet læsning: Sådan måles volumen af væske
Hvordan fungerer en kapacitiv væskeniveausensor?
Definer kondensator
Hvad er en kondensator?
En kondensator er en passiv elektronisk komponent, der lagrer og frigiver elektrisk energi. I sin mest grundlæggende form består en kondensator af to ledende plader adskilt af et isolerende materiale kendt som et dielektrikum.
Når der påføres spænding til pladerne, dannes et elektrisk felt, der får positive og negative ladninger til at akkumulere på pladerne.
Denne lagrede energi kan senere udledes, når det er nødvendigt. En kondensators evne til at lagre energi måles i Farads (F) og omtales som dens kapacitans.
Forbindelse mellem en kondensator og en kapacitiv væskeniveausensor:
Princippet bag en kapacitiv væskeniveausensor er uløseligt forbundet med begrebet kapacitans. Sådan hænger de sammen:
Dannelse af en kondensator:
I forbindelse med en kapacitiv væskeniveausensor fungerer sonden (eller nedsænket elektrode) som en plade af kondensatoren, og den modstående elektrode (ofte beholderen eller tankvæggen) tjener som den anden plade.
Væskens (dielektriske) rolle:
Væsken, hvis niveau måles, fungerer som det dielektriske medium i denne kondensatoropsætning. Forskellige væsker har forskellige dielektriske konstanter, hvilket kan påvirke kapacitansen.
Ændring af kapacitans:
Når niveauet af væsken ændres, varierer den del af sonden, der er nedsænket i væsken. Dette ændrer det effektive dielektrikum mellem kondensatorpladerne, hvilket fører til en ændring i kapacitansen. Denne variation i kapacitans er direkte proportional med væskeniveauet.
Måleprincip:
Elektronikken i sensoren registrerer disse ændringer i kapacitansen. Ved at overvåge disse ændringer kan sensoren bestemme væskeniveauet og konvertere det til et læsbart signal.
Mens en kondensator er en grundlæggende komponent i elektronik til energilagring, er kapacitansprincippet det, der tillader en kapacitiv væskeniveausensor at fungere. Sensoren skaber effektivt en dynamisk kondensator, hvis egenskaber ændres baseret på væskens niveau, hvilket gør den til en genial anvendelse af grundlæggende elektroniske principper til måleudfordringer i den virkelige verden.
Funktionsprincip for kapacitiv væskeniveausensor
Den kapacitive væskeniveausensor bruges til at måle kapacitansændringen for at måle niveauet af væskeniveauet. Den kapacitive væskeniveausensor bruges til at måle kapacitansændringen for at måle ujævnheden i væskeniveauet.
Den kapacitive væskeniveausensor er en metalstang, der er gennemboret i væskebeholderen. Metalstangen tjener som en pol på kondensatoren. Beholdervæggen fungerer som kondensatorens anden pol. Mediet mellem de to elektroder er væsken og gassen over den.
Fordi væskens dielektriske konstant ε1 er forskellig fra dielektrisk konstant ε2 på væskeoverfladen. For eksempel ε1>ε2.
Så når væskeniveauet stiger, stiger den totale dielektriske konstant mellem de to elektroder i den kapacitive væskeniveaumåler tilsvarende, så kapacitansen stiger.
Omvendt, når væskeniveauet falder, falder værdien af ε, og kapacitansen falder også.
Derfor kan den kapacitive væskeniveausensor måle ujævnheden i væskeniveauet ved at ændre kapacitansen mellem de to elektroder. Følsomheden af den kapacitive væskeniveausensor afhænger hovedsageligt af forskellen mellem de to dielektriske konstanter.
Ydermere, så længe ε1 og ε2 er stabile, er væskeniveaumålingen nøjagtig. Fordi det målte medium har ledningsevne. Derfor er metalstavelektroden dækket af et isolerende lag.
Den kapacitive væskeniveausensor er lille i størrelse, nem at fuldføre fjerntransmission og planlægning, velegnet til væskeniveaumåling af korrosive medier og højtryksmedier.
Udvidet læsning: GWR niveausensor til høj temperatur og højtryk
Lad os se en video. Det hjælper dig med at forstå arbejdsprincippet for den kapacitive væskeniveausensor.
Videokilde: https://www.youtube.com/watch?v=0du-QU1Q0T4
Udvidet læsning: Ikke-kontakt niveaumåling
Fordele ved Kapacitansniveausensorer:
- Alsidighed: Disse sensorer fungerer godt med forskellige dielektriske væsker, hvilket gør dem velegnede til en bred vifte af applikationer.
- Holdbarhed: Deres robuste design, der ofte bruger rustfrit stål, betyder, at de er modstandsdygtige over for de fleste væsker og barske forhold. Dette sikrer en lang levetid.
- Ingen bevægelige dele: Deres fravær af bevægelige komponenter sikrer, at de kræver minimal vedligeholdelse, hvilket er særligt fordelagtigt i udfordrende miljøer.
- Højtemperaturkompatibilitet: Da de ikke har følsomme komponenter nedsænket i væsken, kan de fungere i varmere væsker, hvor nogle andre sensorer kan kæmpe.
- Forseglet systemkompatibilitet: Deres design gør det muligt for dem at fungere effektivt i forseglede tryksatte eller evakuerede beholdere uden nogen væsentlig indflydelse på ydeevnen.
- Enkelhed: Med en ligetil mekanisk struktur er de mindre tilbøjelige til mekaniske nedbrud.
Ulemper ved Kapacitansniveausensorer:
- Begrænsning af ledende væske: Disse sensorer kan møde udfordringer med ledende væsker, medmindre de kommer med et isoleret ydre rør.
- Belægningsproblemer: Tykke eller klæbrige medier kan belægge sonden og skabe et isoleringslag, der kan føre til funktionsfejl eller kompromitteret ydeevne.
- Kalibreringsnødvendighed: De kræver kalibrering for nøjagtigt at skelne forskellen mellem væske og luft. Dette kan kræve lejlighedsvis rekalibrering baseret på mediet.
- Dielektrisk konstant følsomhed: Ændringer i mediet, der får dielektrisk konstant til at skifte, kan påvirke sensorens ydeevne.
- Mulig obstruktion: Sonden kan stikke ud i væsken, forårsage obstruktion, tiltrække tilsmudsning eller endda give anledning til hygiejneproblemer i visse applikationer.
Kapacitive niveausensor applikationer
Den kapacitive væskeniveausensor bruges til at måle væskeniveauet (niveauet) af ledende og ikke-ledende væsker (faste stoffer) under tryk i trykbeholdere.
En kapacitiv væskeniveausensor kan konvertere ændringerne af forskellige væskeniveauparametre til standardstrømsignaler. Fjerntransmission til operationsstuen. For det sekundære instrument eller computerenhed til centraliseret visning, start nødsignal eller automatisk styring.
Kombiner brugerens specifikke procesforhold, udstyrsstruktur og brugskrav. Gennem den fleksible kombination af niveaumålerens materiale, struktur og installationsmetode. Den er velegnet til kontinuerlig detektering af væskeniveau, materialeniveau eller materialeniveau under særlige forhold, såsom højt tryk, høj temperatur, stærk korrosion, let krystallisering, anti-blokering, anti-frysning og faste pulver- og granulære materialer. Det kan bruges i vid udstrækning til detektion og kontrol i forskellige industrielle processer.
Kapacitiv niveausensorapplikation:
- Ledende, isolerende væske-kemisk industri, oliefelt, vand- og spildevandsbehandling
- Ledende og isolerende gylle-papirfremstilling, farmaceutisk, vand- og spildevandsbehandling
- Pulver, aske, pulverkraftværk, metallurgi, cement
- Pellets, kul, kornkraftværker, metallurgi, korn
- Interface, to forskellige væsker-olie felt, kemisk industri
Udvidet læsning: Radar væskeniveausensor|ætsende, damp, flygtige væsker
Udvidet læsning: Radar vandstandssensor applikationer
Kapacitiv oliestandssensor
Den kapacitive brændstofniveausensor refererer til en kapacitiv væskeniveautransmitter, der bruges til at måle olieniveauet. Ifølge princippet om kapacitansføling, når højden af den målte elektrode falder og ændres, ændres kapacitansen af den målte elektrode. Det kan konvertere ændringen af olieniveauet til et standard strømsignal. Det er fjernoverført til betjeningskontrolrummet for det sekundære instrument eller computerenhed til centraliseret visning, alarm eller automatisk kontrol.
Læs mere om Kapacitiv brændstofniveausensor
Udvidet læsning: Lavpris flydeniveausensor til overvågning af tankvæskevolumen
Kapacitiv sensor til vandstandsmåling
En kapacitiv vandstandssensor bruges ofte til at måle vandet niveauet på vandbeholderen. Den kapacitive vandstandssensor bruger ændringen af målekapacitansværdien til at måle højden af væskeniveauet. Hovedfunktionen er løbende at måle væskeniveauet for den målte medievæske. For eksempel er almindelige medier spildevand, mudder, papirmasse, otte-skatte-grød og så videre. Du har måske også hørt om en berøringsfri kapacitiv vandstandssensor. Det er en slags kapacitiv vandstandssensor installeret eksternt.
Læs mere om Kontakt og ikke-kontakt | Kapacitiv vandstandssensor
Læs mere om: Hydrostatisk nedsænkelig niveautransmitter - lige stangindsættelse
Kapacitiv niveauafbryder
Princippet for en kapacitiv niveauafbryder er en positionssensor med kontaktudgang.
Den kapacitive niveauafbryder er sammensat af en elektronisk kredsløbsmodulenhed og sensorstang. Induktionsstangen og cylindervæggen bruges som kondensatorens to elektroder.
Når materialet mellem de to elektroder ændres, ændres kapacitansværdien. Efter at den elektroniske kredsløbsenhed detekterer denne kapacitansværdiændring. Analyse- og behandlingsenheden sammenlignes med den indstillede kapacitansværdi. Når den er højere end den indstillede værdi, er et omskiftersignal et output.
Det er meget udbredt til positionsdetektering i forskellige høje temperaturer, højt tryk, stærk syre og stærk alkali og forskellige pulver- og partikelmiljøer i olie-, kemisk-, metallurgisk-, letindustri, kul, cement, korn og andre industrier.
Udvidet læsning: Dieselbrændstoftank niveaumålere og indikatorer
Udvidet læsning: Hvad er niveausenderens arbejdsprincip?
Udvidet læsning: Ultrasoniske væskeniveausensorer
Flere udvalgte niveausensorer
Udvidet læsning: Ultralydsniveautransmitter til farlige væsker
Relateret blog
Udvidet læsning: Ætsende væske-kemisk niveausensor i kemisk behandling
Sino-Inst tilbyder over 10 kapacitive niveausensorer til niveaumåling. Omkring 50 % af disse er RF-niveaumålere, 40 % er tankniveausensoren.
En bred vifte af Kapacitive niveausensorer er tilgængelige for dig, såsom gratis prøver, betalte prøver.
Sino-Inst er en globalt anerkendt leverandør og producent af instrumentering til kapacitiv niveaumåling, beliggende i Kina.
Send en anmodning
Wu Peng, født i 1980, er en højt respekteret og dygtig mandlig ingeniør med stor erfaring inden for automatisering. Med over 20 års brancheerfaring har Wu ydet betydelige bidrag til både den akademiske verden og ingeniørprojekter.
Gennem sin karriere har Wu Peng deltaget i adskillige nationale og internationale ingeniørprojekter. Nogle af hans mest bemærkelsesværdige projekter omfatter udviklingen af et intelligent kontrolsystem til olieraffinaderier, design af et banebrydende distribueret kontrolsystem til petrokemiske anlæg og optimering af kontrolalgoritmer til naturgasrørledninger.