¿Qué son los sensores capacitivos de nivel de líquido?
El sensor capacitivo de nivel de líquido es un instrumento para la medición continua de líquidos y su conversión en una señal eléctrica.
Los sensores capacitivos de nivel de líquido desempeñan un papel fundamental a la hora de obtener mediciones precisas y continuas de los líquidos dentro de los contenedores. Ser lo suficientemente versátil como para trabajar sin problemas con combustibles, aceites, agua y fluidos refrigerantes. En esencia, este sensor mide la altura del líquido y transforma esos datos en una señal eléctrica. Esta valiosa señal puede luego interactuar con varios instrumentos, lo que permite a los usuarios visualizar, monitorear, registrar o administrar el nivel del líquido.
El sensor de nivel de líquido capacitivo con buena estructura y método de instalación se puede aplicar a alta temperatura, alta presión, fuerte corrosión, fácil de cristalizar, antiobstrucción, anticongelante y polvo sólido y materiales granulares.
Nivel de líquido capacitivo de Sino-Inst sensor puede medir el nivel de líquido de un altamente corrosivo medio. Mide el nivel de líquido de un medio de alta temperatura. Mide el nivel de líquido de envases sellados. No tiene nada que ver con la viscosidad, la densidad y la presión de trabajo del medio.
Características de los sensores de nivel de líquido capacitivos
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Tipos de sensores de nivel de líquido capacitivos
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¿Cómo funciona un sensor de nivel de líquido capacitivo?
Definir condensador
¿Qué es un condensador?
Un condensador es un componente electrónico pasivo que almacena y libera energía eléctrica. En su forma más básica, un condensador consta de dos placas conductoras separadas por un material aislante conocido como dieléctrico.
Cuando se aplica voltaje a las placas, se forma un campo eléctrico que hace que se acumulen cargas positivas y negativas en las placas.
Esta energía almacenada se puede descargar posteriormente cuando sea necesario. La capacidad de un condensador para almacenar energía se mide en faradios (F) y se denomina capacitancia.
Conexión entre un condensador y un sensor capacitivo de nivel de líquido:
El principio detrás de un sensor capacitivo de nivel de líquido está intrínsecamente ligado al concepto de capacitancia. Así es como se relacionan:
Formación de un condensador:
En el contexto de un sensor capacitivo de nivel de líquido, la sonda (o electrodo sumergido) actúa como una placa del condensador y el electrodo opuesto (a menudo la pared del recipiente o tanque) sirve como la otra placa.
Papel del líquido (dieléctrico):
El líquido cuyo nivel se mide actúa como medio dieléctrico en esta configuración de condensador. Diferentes líquidos tienen diferentes constantes dieléctricas, lo que puede afectar la capacitancia.
Cambiando la capacitancia:
A medida que cambia el nivel del líquido, varía la porción de la sonda sumergida en el líquido. Esto cambia el dieléctrico efectivo entre las placas del condensador, lo que provoca un cambio en la capacitancia. Esta variación de capacitancia es directamente proporcional al nivel del líquido.
Principio de medición:
La electrónica del sensor detecta estos cambios de capacitancia. Al monitorear estos cambios, el sensor puede determinar el nivel del líquido y convertirlo en una señal legible.
Si bien un capacitor es un componente fundamental en la electrónica para el almacenamiento de energía, el principio de capacitancia es lo que permite que funcione un sensor capacitivo de nivel de líquido. El sensor crea efectivamente un capacitor dinámico cuyas propiedades cambian según el nivel del líquido, lo que lo convierte en una aplicación ingeniosa de principios electrónicos básicos a los desafíos de medición del mundo real.
Principio de funcionamiento del sensor de nivel de líquido capacitivo
El sensor de nivel de líquido capacitivo se utiliza para medir el cambio de capacitancia para medir el nivel del nivel de líquido. El sensor de nivel de líquido capacitivo se utiliza para medir el cambio de capacitancia para medir la irregularidad del nivel de líquido.
El sensor de nivel de líquido capacitivo es una varilla de metal perforada en el recipiente de líquido. La varilla de metal sirve como polo del condensador. La pared del contenedor sirve como el otro polo del capacitor. El medio entre los dos electrodos es el líquido y el gas por encima de él.
Porque la constante dieléctrica ε1 del líquido es diferente de la constante dieléctrica ε2 en la superficie del líquido. Por ejemplo ε1>ε2.
Luego, cuando sube el nivel de líquido, la constante dieléctrica total entre los dos electrodos del indicador de nivel de líquido capacitivo aumenta en consecuencia, por lo que aumenta la capacitancia.
Por el contrario, cuando el nivel del líquido desciende, el valor de ε disminuye y la capacitancia también disminuye.
Por lo tanto, el sensor de nivel de líquido capacitivo puede medir la irregularidad del nivel de líquido cambiando la capacitancia entre los dos electrodos. La sensibilidad del sensor de nivel de líquido capacitivo depende principalmente de la diferencia entre las dos constantes dieléctricas.
Además, siempre que ε1 y ε2 sean estables, la medición del nivel de líquido es precisa. Porque el medio medido tiene conductividad. Por lo tanto, el electrodo de varilla metálica está cubierto por una capa aislante.
El sensor de nivel de líquido capacitivo es de tamaño pequeño, fácil de completar la transmisión y programación remota, adecuado para la medición del nivel de líquido de medios corrosivos y de alta presión.
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Veamos un video. Le ayudará a comprender el principio de funcionamiento del sensor de nivel de líquido capacitivo.
Fuente del vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=0du-QU1Q0T4
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Ventajas de los sensores de nivel de capacitancia:
- Versatilidad: estos sensores funcionan bien con diversos fluidos dieléctricos, lo que los hace adecuados para una amplia gama de aplicaciones.
- Durabilidad: Su diseño robusto, que a menudo utiliza acero inoxidable, significa que son resistentes a la mayoría de los fluidos y a las condiciones más duras. Esto garantiza una larga vida útil.
- Sin piezas móviles: la ausencia de componentes móviles garantiza que requieran un mantenimiento mínimo, lo que resulta especialmente ventajoso en entornos difíciles.
- Compatibilidad con altas temperaturas: dado que no tienen componentes sensibles sumergidos en el líquido, pueden funcionar en fluidos más calientes donde otros sensores podrían tener dificultades.
- Compatibilidad con sistemas sellados: su diseño les permite funcionar de manera eficiente en recipientes sellados, presurizados o evacuados, sin ningún impacto significativo en el rendimiento.
- Simplicidad: Al tener una estructura mecánica sencilla, son menos propensos a sufrir averías mecánicas.
Desventajas de los sensores de nivel de capacitancia:
- Limitación de fluidos conductores: estos sensores pueden enfrentar desafíos con fluidos conductores a menos que vengan con un tubo exterior aislado.
- Problemas de revestimiento: Los medios gruesos o pegajosos pueden cubrir la sonda, creando una capa aislante que puede provocar fallos de funcionamiento o comprometer el rendimiento.
- Necesidad de calibración: Requieren calibración para distinguir con precisión la diferencia entre líquido y aire. Esto podría necesitar una recalibración ocasional según el medio.
- Sensibilidad de la constante dieléctrica: los cambios en el medio que provocan que la constante dieléctrica cambie pueden afectar el rendimiento del sensor.
- Posible obstrucción: La sonda podría sobresalir en el líquido, provocando obstrucción, atrayendo suciedad o incluso planteando problemas de higiene en determinadas aplicaciones.
Sensor de nivel capacitivo Aplicaciones
El sensor de nivel de líquido capacitivo se utiliza para medir el nivel de líquido (nivel) de líquidos conductores y no conductores (sólidos) bajo presión en recipientes a presión.
Un sensor de nivel de líquido capacitivo puede convertir los cambios de varios parámetros de nivel de líquido en señales de corriente estándar. Transmisión remota al quirófano. Para el instrumento secundario o dispositivo informático para visualización centralizada, señal de emergencia de inicio o control automático.
Combine las condiciones de proceso específicas del usuario, la estructura del equipo y los requisitos de uso. Mediante la combinación flexible del material, la estructura y el método de instalación del indicador de nivel. Es adecuado para la detección continua de nivel de líquido, nivel de material o nivel de material en condiciones especiales como alta presión, alta temperatura, fuerte corrosión, fácil cristalización, antibloqueo, anticongelante y polvo sólido y materiales granulares. Puede ser ampliamente utilizado en detección y control en varios procesos industriales.
Aplicación de sensor de nivel capacitivo:
- Industria química líquida conductora y aislante, yacimientos petrolíferos, tratamiento de aguas y aguas residuales
- Lodos conductores y aislantes para la fabricación de papel, productos farmacéuticos, tratamiento de aguas y aguas residuales
- Polvo, ceniza, planta de energía de polvo, metalurgia, cemento
- Pellets, carbón, plantas de energía de granos, metalurgia, granos
- Interfaz, dos campos diferentes de líquidos y petróleo, industria química
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Sensor de nivel de aceite capacitivo
El sensor de nivel de combustible capacitivo se refiere a un transmisor de nivel de líquido capacitivo que se utiliza para medir el nivel de aceite. De acuerdo con el principio de detección de capacitancia, cuando la altura del electrodo medido desciende y cambia, la capacitancia del electrodo medido cambia. Puede convertir el cambio de nivel de aceite en una señal de corriente estándar. Se transmite de forma remota a la sala de control de operaciones para el instrumento secundario o dispositivo informático para visualización centralizada, alarma o control automático.
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Sensor capacitivo para medir el nivel del agua
A menudo se utiliza un sensor de nivel de agua capacitivo para medir el nivel del agua. nivel del tanque de almacenamiento de agua. el capacitivo sensor de nivel de agua Utiliza el cambio del valor de capacitancia de medición para medir la altura del nivel del líquido. La función principal es medir continuamente el nivel de líquido del medio líquido medido. Por ejemplo, los medios comunes son las aguas residuales, el barro, la pulpa de papel, las gachas de los ocho tesoros, etc. Es posible que también haya oído hablar de un sensor de nivel de agua capacitivo sin contacto. Es una especie de sensor de nivel de agua capacitivo instalado externamente.
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Interruptor de nivel capacitivo
El principio de un interruptor de nivel capacitivo es un sensor de posición con salida de interruptor.
El interruptor de nivel capacitivo se compone de una unidad de módulo de circuito electrónico y una varilla sensora. El polo de inducción y la pared del cilindro se utilizan como los dos electrodos del condensador.
Cuando cambia el material entre los dos electrodos, cambia el valor de la capacitancia. Después de que la unidad de circuito electrónico detecte este cambio de valor de capacitancia. La unidad de análisis y procesamiento se compara con el valor de capacitancia establecido. Cuando es más alto que el valor establecido, una señal de interruptor es una salida.
Es ampliamente utilizado para la detección de posición en varios ambientes de alta temperatura, alta presión, ácido fuerte y álcali fuerte, y varios polvos y partículas en petróleo, química, metalúrgica, industria ligera, carbón, cemento, granos y otras industrias.
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Sino-Inst ofrece más de 10 sensores de nivel capacitivos para la medición de nivel. Alrededor del 50% de estos son medidores de nivel de RF, el 40% es el sensor de nivel del tanque.
Una amplia variedad de Sensores de nivel capacitivos está disponibles para usted, como por ejemplo muestras gratuitas muestras pagadas.
Sino-Inst es un proveedor y fabricante mundialmente reconocido de instrumentación de medición de nivel capacitivo, ubicado en China.
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Wu Peng, nacido en 1980, es un ingeniero muy respetado y exitoso con una amplia experiencia en el campo de la automatización. Con más de 20 años de experiencia en la industria, Wu ha realizado importantes contribuciones tanto a proyectos académicos como de ingeniería.
A lo largo de su carrera, Wu Peng ha participado en numerosos proyectos de ingeniería nacionales e internacionales. Algunos de sus proyectos más destacados incluyen el desarrollo de un sistema de control inteligente para refinerías de petróleo, el diseño de un sistema de control distribuido de última generación para plantas petroquímicas y la optimización de algoritmos de control para gasoductos de gas natural.