Vad är en kapacitiv vätskenivåsensor?
Kapacitiv vätskenivåsensor är ett instrument för kontinuerlig mätning av vätskor och omvandling av den till en elektrisk signal.
Kapacitiva vätskenivåsensorer spelar en avgörande roll för att erhålla exakta, kontinuerliga mätningar av vätskor i behållare. Att vara tillräckligt mångsidig för att fungera sömlöst med bränslen, oljor, vatten och kylvätskor. I sin kärna mäter denna sensor vätskans höjd och omvandlar dessa data till en elektrisk signal. Denna värdefulla signal kan sedan samverka med olika instrument, vilket gör det möjligt för användare att visualisera, övervaka, registrera eller hantera vätskans nivå.
Kapacitiv vätskenivåsensor med bra struktur och installationsmetod kan appliceras på hög temperatur, högt tryck, stark korrosion, lätt att kristallisera, anti-tilltäppning, anti-frysning och fasta pulver och granulära material.
Sino-Insts kapacitiva vätskenivå sensor kan mäta vätskenivån i en starkt frätande medium. Den mäter vätskenivån i ett högtemperaturmedium. Den mäter vätskenivån i förseglade behållare. Det har ingenting att göra med mediets viskositet, densitet och arbetstryck.
Funktioner hos kapacitiva vätskenivåsensorer
Utökad läsning: Radar beröringsfri vattennivåsensor
Kapacitiva vätskenivågivare typer
Utökad läsning: Hur man mäter volym av vätska
Hur fungerar en kapacitiv vätskenivåsensor?
Definiera kondensator
Vad är en kondensator?
En kondensator är en passiv elektronisk komponent som lagrar och frigör elektrisk energi. I sin mest grundläggande form består en kondensator av två ledande plattor åtskilda av ett isolerande material som kallas dielektrikum.
När spänning läggs på plattorna bildas ett elektriskt fält som gör att positiva och negativa laddningar ackumuleras på plattorna.
Denna lagrade energi kan senare laddas ur vid behov. En kondensators förmåga att lagra energi mäts i Farads (F) och kallas dess kapacitans.
Anslutning mellan en kondensator och en kapacitiv vätskenivåsensor:
Principen bakom en kapacitiv vätskenivåsensor är naturligt knuten till konceptet kapacitans. Så här förhåller de sig:
Bildning av en kondensator:
I samband med en kapacitiv vätskenivåsensor fungerar sonden (eller nedsänkt elektrod) som en platta av kondensatorn, och den motsatta elektroden (ofta behållaren eller tankväggen) fungerar som den andra plattan.
Vätskans roll (dielektrikum):
Vätskan vars nivå mäts fungerar som det dielektriska mediet i denna kondensatoruppställning. Olika vätskor har olika dielektriska konstanter, vilket kan påverka kapacitansen.
Ändra kapacitans:
När nivån på vätskan ändras varierar den del av sonden som är nedsänkt i vätskan. Detta ändrar det effektiva dielektrikumet mellan kondensatorplattorna, vilket leder till en förändring i kapacitansen. Denna variation i kapacitans är direkt proportionell mot vätskenivån.
Mätprincip:
Elektroniken i sensorn upptäcker dessa förändringar i kapacitans. Genom att övervaka dessa förändringar kan sensorn bestämma vätskans nivå och omvandla den till en läsbar signal.
Medan en kondensator är en grundläggande komponent i elektronik för energilagring, är kapacitansprincipen det som gör att en kapacitiv vätskenivåsensor kan fungera. Sensorn skapar effektivt en dynamisk kondensator vars egenskaper ändras baserat på vätskans nivå, vilket gör den till en genialisk tillämpning av grundläggande elektroniska principer för verkliga mätutmaningar.
Funktionsprincip för kapacitiv vätskenivåsensor
Den kapacitiva vätskenivåsensorn används för att mäta kapacitansändringen för att mäta nivån på vätskenivån. Den kapacitiva vätskenivåsensorn används för att mäta kapacitansändringen för att mäta ojämnheten i vätskenivån.
Den kapacitiva vätskenivåsensorn är en metallstav som är genomborrad i vätskebehållaren. Metallstången fungerar som en pol på kondensatorn. Behållarväggen fungerar som kondensatorns andra pol. Mediet mellan de två elektroderna är vätskan och gasen ovanför den.
Eftersom vätskans dielektriska konstant ε1 skiljer sig från dielektricitetskonstanten ε2 på vätskeytan. Till exempel ε1>ε2.
När sedan vätskenivån stiger, ökar den totala dielektricitetskonstanten mellan de två elektroderna i den kapacitiva vätskenivåmätaren i enlighet därmed, så att kapacitansen ökar.
Omvänt, när vätskenivån sjunker, minskar värdet på ε och kapacitansen minskar också.
Därför kan den kapacitiva vätskenivåsensorn mäta ojämnheten i vätskenivån genom att ändra kapacitansen mellan de två elektroderna. Känsligheten hos den kapacitiva vätskenivåsensorn beror huvudsakligen på skillnaden mellan de två dielektriska konstanterna.
Dessutom, så länge som ε1 och ε2 är stabila, är vätskenivåmätningen korrekt. Eftersom det uppmätta mediet har konduktivitet. Därför är metallstavselektroden täckt av ett isolerande skikt.
Den kapacitiva vätskenivåsensorn är liten i storleken, enkel att slutföra fjärröverföring och schemaläggning, lämplig för vätskenivåmätning av korrosiva media och högtrycksmedia.
Utökad läsning: GWR nivåsensor för hög temperatur och högt tryck
Låt oss titta på en video. Det hjälper dig att förstå arbetsprincipen för den kapacitiva vätskenivåsensorn.
Videokälla: https://www.youtube.com/watch?v=0du-QU1Q0T4
Utökad läsning: Beröringsfri nivåmätning
Fördelar med kapacitansnivåsensorer:
- Mångsidighet: Dessa sensorer fungerar bra med olika dielektriska vätskor, vilket gör dem lämpliga för ett brett spektrum av applikationer.
- Hållbarhet: Deras robusta design, ofta med rostfritt stål, betyder att de är resistenta mot de flesta vätskor och tuffa förhållanden. Detta säkerställer en lång livslängd.
- Inga rörliga delar: Deras frånvaro av rörliga komponenter säkerställer att de kräver minimalt underhåll, vilket är särskilt fördelaktigt i utmanande miljöer.
- Högtemperaturkompatibilitet: Eftersom de inte har känsliga komponenter nedsänkta i vätskan, kan de fungera i hetare vätskor där vissa andra sensorer kan kämpa.
- Förseglat systemkompatibilitet: Deras design gör att de kan fungera effektivt i förseglade trycksatta eller evakuerade kärl utan någon betydande inverkan på prestandan.
- Enkelhet: Med en enkel mekanisk struktur är de mindre benägna för mekaniska haverier.
Nackdelar med kapacitansnivåsensorer:
- Begränsning av ledande vätskor: Dessa sensorer kan möta utmaningar med ledande vätskor om de inte kommer med ett isolerat yttre rör.
- Beläggningsproblem: Tjockt eller klibbigt material kan belägga sonden och skapa ett isoleringsskikt som kan leda till funktionsfel eller försämrad prestanda.
- Kalibreringsnödvändighet: De kräver kalibrering för att exakt särskilja skillnaden mellan vätska och luft. Detta kan behöva enstaka omkalibrering baserat på mediet.
- Dielektrisk konstant känslighet: Förändringar i mediet som gör att dielektricitetskonstanten ändras kan påverka sensorns prestanda.
- Möjlig obstruktion: Sonden kan sticka ut i vätskan, orsaka obstruktion, dra till sig nedsmutsning eller till och med ge upphov till hygienproblem i vissa tillämpningar.
Kapacitiv nivåsensor Tillämpningar
Den kapacitiva vätskenivåsensorn används för att mäta vätskenivån (nivån) av ledande och icke-ledande vätskor (fasta ämnen) under tryck i tryckkärl.
En kapacitiv vätskenivåsensor kan omvandla ändringarna av olika vätskenivåparametrar till standardströmsignaler. Fjärrsändning till operationssalen. För det sekundära instrumentet eller datorenheten för central visning, starta nödsignal eller automatisk styrning.
Kombinera användarens specifika processförhållanden, utrustningsstruktur och användningskrav. Genom den flexibla kombinationen av nivåmätarens material, struktur och installationsmetod. Den är lämplig för kontinuerlig detektering av vätskenivå, materialnivå eller materialnivå under speciella förhållanden som högt tryck, hög temperatur, stark korrosion, lätt kristallisation, antiblockering, frostskydd och fasta pulver- och granulära material. Det kan användas i stor utsträckning vid upptäckt och kontroll i olika industriella processer.
Kapacitiv nivåsensorapplikation:
- Konduktiv, isolerande vätskekemisk industri, oljefält, vatten- och avloppsrening
- Konduktiv och isolerande flytande papperstillverkning, läkemedels-, vatten- och avloppsrening
- Pulver, aska, pulverkraftverk, metallurgi, cement
- Pellets, kol, spannmålskraftverk, metallurgi, spannmål
- Gränssnitt, två olika vätskor-oljefält, kemisk industri
Utökad läsning: Radar vätskenivåsensor|Frätande, ånga, flyktiga vätskor
Utökad läsning: Tillämpningar för radarvattennivåsensor
Kapacitiv oljenivåsensor
Den kapacitiva bränslenivåsensorn hänvisar till en kapacitiv vätskenivågivare som används för att mäta oljenivån. Enligt principen för kapacitansavkänning, när höjden på den uppmätta elektroden faller och ändras, ändras kapacitansen för den uppmätta elektroden. Den kan omvandla ändringen av oljenivån till en standardströmsignal. Den sänds på distans till driftkontrollrummet för det sekundära instrumentet eller datorenheten för central visning, larm eller automatisk kontroll.
Läs mer om Kapacitiv bränslenivåsensor
Utökad läsning: Lågpris flytnivåsensor för övervakning av tankvätskevolym
Kapacitiv sensor för vattennivåmätning
En kapacitiv vattennivågivare används ofta för att mäta vattnet nivån på vattentanken. Den kapacitiva vattennivågivare använder ändringen av mätkapacitansvärdet för att mäta vätskenivåns höjd. Huvudfunktionen är att kontinuerligt mäta vätskenivån för den uppmätta mediumvätskan. Vanliga medier är till exempel avlopp, lera, pappersmassa, åttaskattsgröt och så vidare. Du kanske också har hört talas om en beröringsfri kapacitiv vattennivåsensor. Det är en slags kapacitiv vattennivåsensor installerad externt.
Läs mer om Kontakt och icke-kontakt | Kapacitiv vattennivågivare
Läs mer om: Hydrostatisk nedsänkbar nivåsändare - Rak stavinsättning
Kapacitiv nivåbrytare
Principen för en kapacitiv nivåomkopplare är en lägesgivare med brytarutgång.
Den kapacitiva nivåomkopplaren består av en elektronisk kretsmodulenhet och sensorstav. Induktionspolen och cylinderväggen används som kondensatorns två elektroder.
När materialet mellan de två elektroderna ändras ändras kapacitansvärdet. Efter att den elektroniska kretsenheten detekterar denna kapacitansvärdeförändring. Analys- och bearbetningsenheten jämförs med det inställda kapacitansvärdet. När det är högre än det inställda värdet är en switchsignal en utgång.
Det används ofta för positionsdetektering i olika högtemperaturer, högtryck, stark syra och stark alkali, och olika pulver- och partikelmiljöer inom petroleum, kemisk, metallurgisk, lätt industri, kol, cement, spannmål och andra industrier.
Utökad läsning: Nivåmätare och indikatorer för dieselbränsletank
Utökad läsning: Vad är nivåsändarens arbetsprincip?
Utökad läsning: Ultraljudssensorer för vätskenivå
Fler utvalda nivåsensorer
Utökad läsning: Ultraljudsnivåsändare för farliga vätskor
Relaterad blogg
Utökad läsning: Korrosiv flytande kemisk nivåsensor vid kemisk bearbetning
Sino-Inst erbjuder över 10 kapacitiva nivåsensorer för nivåmätning. Cirka 50 % av dessa är RF-nivåmätare, 40 % är tanknivågivaren.
Ett brett utbud av kapacitiva nivåsensorer är tillgängliga för dig, såsom gratisprover, betalprover.
Sino-Inst är en globalt erkänd leverantör och tillverkare av mätinstrument för kapacitiv nivå, belägen i Kina.
Offert
Wu Peng, född 1980, är en högt respekterad och skicklig manlig ingenjör med lång erfarenhet inom automationsområdet. Med över 20 års branscherfarenhet har Wu gjort betydande bidrag till både akademiska och tekniska projekt.
Under hela sin karriär har Wu Peng deltagit i ett flertal nationella och internationella ingenjörsprojekt. Några av hans mest anmärkningsvärda projekt inkluderar utvecklingen av ett intelligent styrsystem för oljeraffinaderier, utformningen av ett banbrytande distribuerat styrsystem för petrokemiska anläggningar och optimering av styralgoritmer för naturgasledningar.