เซ็นเซอร์วัดระดับของเหลวความจุไฟฟ้าคืออะไร และทำงานอย่างไร

เซนเซอร์วัดระดับของเหลวแบบคาปาซิทีฟที่มีโครงสร้างและวิธีการติดตั้งที่ดีสามารถนำไปใช้กับอุณหภูมิสูง ความดันสูง การกัดกร่อนที่รุนแรง ตกผลึกง่าย ป้องกันการอุดตัน ป้องกันการแช่แข็ง และของแข็งที่เป็นผงและเม็ด

ระดับของเหลว capacitive ของ Sino-Inst เซ็นเซอร์สามารถวัดระดับของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูงได้ ปานกลาง. วัดระดับของเหลวของตัวกลางที่มีอุณหภูมิสูง วัดระดับของเหลวของภาชนะบรรจุที่ปิดสนิท ไม่เกี่ยวข้องกับความหนืด ความหนาแน่น และแรงดันใช้งานของตัวกลาง

คุณสมบัติของเซ็นเซอร์ระดับของเหลวแบบ capacitive

การอ่านเพิ่มเติม: เรดาร์เซ็นเซอร์ระดับน้ำแบบไม่สัมผัส

ประเภทเซนเซอร์วัดระดับของเหลวแบบคาปาซิทีฟ

การอ่านเพิ่มเติม: วิธีวัดปริมาตรของของเหลว

เซ็นเซอร์ระดับของเหลวแบบ capacitive ทำงานอย่างไร

กำหนดตัวเก็บประจุ

ตัวเก็บประจุคืออะไร?

ตัวเก็บประจุเป็นส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์แบบพาสซีฟที่เก็บและปล่อยพลังงานไฟฟ้า ในรูปแบบพื้นฐานที่สุด ตัวเก็บประจุประกอบด้วยแผ่นสื่อกระแสไฟฟ้าสองแผ่นคั่นด้วยวัสดุฉนวนที่เรียกว่าอิเล็กทริก

เมื่อแรงดันไฟฟ้าถูกจ่ายไปที่เพลต สนามไฟฟ้าจะก่อตัวขึ้น ทำให้เกิดประจุบวกและลบสะสมบนเพลต

พลังงานที่เก็บไว้นี้สามารถถูกปล่อยออกมาได้ในภายหลังเมื่อจำเป็น ความสามารถของตัวเก็บประจุในการกักเก็บพลังงานมีหน่วยวัดเป็นฟารัด (F) และเรียกว่าความจุของตัวเก็บประจุ

การเชื่อมต่อระหว่างตัวเก็บประจุและเซ็นเซอร์ระดับของเหลวแบบคาปาซิทีฟ:

หลักการเบื้องหลังเซ็นเซอร์วัดระดับของเหลวแบบคาปาซิทีฟนั้นเชื่อมโยงกับแนวคิดเรื่องความจุไฟฟ้าโดยเนื้อแท้ สิ่งเหล่านี้เกี่ยวข้องกันอย่างไร:

การก่อตัวของตัวเก็บประจุ:

ในบริบทของเซ็นเซอร์วัดระดับของเหลวแบบคาปาซิทีฟ โพรบ (หรืออิเล็กโทรดแบบจุ่ม) จะทำหน้าที่เป็นแผ่นหนึ่งของตัวเก็บประจุ และอิเล็กโทรดฝั่งตรงข้าม (มักเป็นภาชนะหรือผนังถัง) จะทำหน้าที่เป็นอีกแผ่นหนึ่ง

บทบาทของของเหลว (ไดอิเล็กทริก):

ของเหลวที่กำลังวัดระดับจะทำหน้าที่เป็นตัวกลางอิเล็กทริกในการตั้งค่าตัวเก็บประจุนี้ ของเหลวต่างชนิดกันมีค่าคงที่ไดอิเล็กทริกต่างกัน ซึ่งอาจส่งผลต่อความจุได้

การเปลี่ยนความจุ:

เมื่อระดับของของเหลวเปลี่ยนไป ส่วนของโพรบที่จมอยู่ในของเหลวจะแตกต่างกันไป สิ่งนี้จะเปลี่ยนไดอิเล็กตริกที่มีประสิทธิผลระหว่างแผ่นตัวเก็บประจุ นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงความจุ การเปลี่ยนแปลงของความจุนี้เป็นสัดส่วนโดยตรงกับระดับของของเหลว

หลักการวัด:

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในเซนเซอร์ตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของความจุเหล่านี้ ด้วยการตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ เซ็นเซอร์สามารถกำหนดระดับของของเหลวและแปลงเป็นสัญญาณที่อ่านได้

แม้ว่าตัวเก็บประจุจะเป็นส่วนประกอบพื้นฐานในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับกักเก็บพลังงาน หลักการของความจุคือสิ่งที่ทำให้เซ็นเซอร์ระดับของเหลวแบบคาปาซิทีฟทำงานได้ เซ็นเซอร์สร้างตัวเก็บประจุไดนามิกได้อย่างมีประสิทธิภาพซึ่งคุณสมบัติเปลี่ยนแปลงตามระดับของของเหลว ทำให้เป็นการประยุกต์ใช้หลักการทางอิเล็กทรอนิกส์ขั้นพื้นฐานอย่างชาญฉลาดกับความท้าทายในการวัดในโลกแห่งความเป็นจริง

หลักการทำงานของเซ็นเซอร์วัดระดับของเหลวแบบคาปาซิทีฟ

เซ็นเซอร์ระดับของเหลวแบบ Capacitive ใช้สำหรับวัดการเปลี่ยนแปลงของความจุเพื่อวัดระดับของระดับของเหลว เซ็นเซอร์ระดับของเหลวแบบ capacitive ใช้เพื่อวัดการเปลี่ยนแปลงของความจุเพื่อวัดความไม่สม่ำเสมอของระดับของเหลว

เซ็นเซอร์ระดับของเหลวแบบ capacitive คือแท่งโลหะที่เจาะเข้าไปในภาชนะบรรจุของเหลว แท่งโลหะทำหน้าที่เป็นขั้วของตัวเก็บประจุ ผนังคอนเทนเนอร์ทำหน้าที่เป็นอีกขั้วของตัวเก็บประจุ สื่อระหว่างอิเล็กโทรดทั้งสองคือของเหลวและก๊าซที่อยู่เหนืออิเล็กโทรด

เนื่องจากค่าคงที่ไดอิเล็กตริก ε1 ของของเหลวแตกต่างจากค่าคงที่ไดอิเล็กตริก ε2 บนผิวของเหลว ตัวอย่างเช่น ε1>ε2
จากนั้นเมื่อระดับของเหลวเพิ่มขึ้น ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกรวมระหว่างสองขั้วของมาตรวัดระดับของเหลวแบบคาปาซิทีฟจะเพิ่มขึ้นตาม ดังนั้นค่าความจุจึงเพิ่มขึ้น
ในทางกลับกัน เมื่อระดับของเหลวลดลง ค่าของ ε จะลดลง และความจุก็จะลดลงด้วย

ดังนั้นเซ็นเซอร์วัดระดับของเหลวแบบคาปาซิทีฟจึงสามารถวัดความไม่สม่ำเสมอของระดับของเหลวได้โดยการเปลี่ยนค่าความจุระหว่างอิเล็กโทรดทั้งสอง ความไวของเซ็นเซอร์ระดับของเหลวแบบ Capacitive ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับความแตกต่างระหว่างค่าคงที่ไดอิเล็กตริกทั้งสอง

ยิ่งไปกว่านั้น ตราบใดที่ ε1 และ ε2 มีความเสถียร การวัดระดับของเหลวก็จะแม่นยำ เนื่องจากตัวกลางที่วัดได้มีค่าการนำไฟฟ้า ดังนั้นอิเล็กโทรดแท่งโลหะจึงถูกหุ้มด้วยชั้นฉนวน

เซนเซอร์วัดระดับของเหลวแบบคาปาซิทีฟมีขนาดเล็ก ง่ายต่อการส่งและการตั้งเวลาระยะไกลที่สมบูรณ์แบบ เหมาะสำหรับการตรวจวัดระดับของเหลวของตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อนและความดันสูง

การอ่านเพิ่มเติม: เซ็นเซอร์ระดับ GWR สำหรับอุณหภูมิสูงและความดันสูง

มาดูวิดีโอกัน จะช่วยให้คุณเข้าใจหลักการทำงานของเซ็นเซอร์ระดับของเหลวแบบ capacitive

แหล่งที่มาของวิดีโอ: https://www.youtube.com/watch?v=0du-QU1Q0T4

การอ่านเพิ่มเติม: การวัดระดับแบบไม่สัมผัส

ข้อดีของเซ็นเซอร์ระดับความจุ:

• ความอเนกประสงค์: เซ็นเซอร์เหล่านี้ทำงานได้ดีกับของเหลวอิเล็กทริกหลายชนิด ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย
• ความทนทาน: การออกแบบที่แข็งแกร่ง ซึ่งมักใช้สแตนเลส หมายความว่าทนทานต่อของเหลวส่วนใหญ่และสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย ช่วยให้มั่นใจได้ถึงอายุการใช้งานที่ยาวนาน
• ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว: การไม่มีส่วนประกอบที่เคลื่อนไหวทำให้มั่นใจได้ว่าต้องการการบำรุงรักษาเพียงเล็กน้อย ซึ่งเป็นประโยชน์อย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่ท้าทาย
• ความเข้ากันได้ในอุณหภูมิสูง: เนื่องจากไม่มีส่วนประกอบที่ละเอียดอ่อนจุ่มอยู่ในของเหลว จึงสามารถทำงานได้ในของเหลวที่ร้อนกว่า ซึ่งเซ็นเซอร์อื่นๆ บางตัวอาจประสบปัญหา
• ความเข้ากันได้ของระบบที่ปิดผนึก: การออกแบบช่วยให้สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพในภาชนะที่มีแรงดันหรือมีการอพยพที่ปิดสนิท โดยไม่มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อประสิทธิภาพการทำงาน
• ความเรียบง่าย: ด้วยโครงสร้างทางกลที่ไม่ซับซ้อน จึงมีโอกาสน้อยที่จะเกิดความเสียหายทางกล

ข้อเสียของเซ็นเซอร์ระดับความจุ:

• ข้อจำกัดของของไหลที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า: เซ็นเซอร์เหล่านี้อาจเผชิญกับความท้าทายกับของไหลที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า เว้นแต่จะมาพร้อมกับท่อด้านนอกที่หุ้มฉนวน
• ปัญหาการเคลือบ: สารสื่อที่หนาหรือเหนียวอาจเคลือบโพรบ ทำให้เกิดชั้นฉนวนที่อาจนำไปสู่การทำงานผิดปกติหรือประสิทธิภาพการทำงานลดลง
• ความจำเป็นในการสอบเทียบ: จำเป็นต้องมีการสอบเทียบเพื่อแยกแยะความแตกต่างระหว่างของเหลวและอากาศได้อย่างถูกต้อง ซึ่งอาจต้องมีการปรับเทียบใหม่เป็นครั้งคราวตามสื่อ
• ความไวคงที่ของไดอิเล็กทริก: การเปลี่ยนแปลงในตัวกลางที่ทำให้ค่าคงที่ไดอิเล็กทริกเปลี่ยนอาจส่งผลต่อประสิทธิภาพของเซ็นเซอร์
• สิ่งกีดขวางที่เป็นไปได้: หัววัดอาจยื่นเข้าไปในของเหลว ทำให้เกิดการอุดตัน ทำให้เกิดการเปรอะเปื้อน หรือแม้แต่ทำให้เกิดข้อกังวลด้านสุขอนามัยในการใช้งานบางอย่าง

การประยุกต์ใช้เซ็นเซอร์ระดับ Capacitive

เซ็นเซอร์ระดับของเหลวแบบ capacitive ใช้เพื่อวัดระดับของเหลว (ระดับ) ของของเหลวที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าและไม่นำไฟฟ้า (ของแข็ง) ภายใต้ความดันในภาชนะความดัน

เซ็นเซอร์วัดระดับของเหลวแบบคาปาซิทีฟสามารถแปลงการเปลี่ยนแปลงของพารามิเตอร์ระดับของเหลวต่างๆ เป็นสัญญาณกระแสมาตรฐาน การส่งระยะไกลไปยังห้องผ่าตัด สำหรับเครื่องมือรองหรืออุปกรณ์คอมพิวเตอร์สำหรับการแสดงผลจากส่วนกลาง ให้เริ่มสัญญาณฉุกเฉินหรือการควบคุมอัตโนมัติ

รวมเงื่อนไขกระบวนการเฉพาะของผู้ใช้ โครงสร้างอุปกรณ์ และข้อกำหนดการใช้งาน ด้วยการผสมผสานที่ยืดหยุ่นของวัสดุ โครงสร้าง และวิธีการติดตั้งเกจวัดระดับ เหมาะสำหรับการตรวจจับระดับของเหลว ระดับวัสดุ หรือระดับวัสดุอย่างต่อเนื่องภายใต้สภาวะพิเศษ เช่น ความดันสูง อุณหภูมิสูง การกัดกร่อนที่รุนแรง การตกผลึกง่าย การป้องกันการปิดกั้น การป้องกันการแช่แข็ง และวัสดุผงและเม็ดที่เป็นของแข็ง สามารถใช้กันอย่างแพร่หลายในการตรวจจับและควบคุมในกระบวนการทางอุตสาหกรรมต่างๆ

การประยุกต์ใช้เซ็นเซอร์ระดับ Capacitive:

• อุตสาหกรรมเคมีของเหลวที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า แหล่งน้ำมัน การบำบัดน้ำและน้ำเสีย
• การทำกระดาษสารละลายที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าและเป็นฉนวน ยา น้ำ และระบบบำบัดน้ำเสีย
• ผง, เถ้า, ผง-โรงไฟฟ้า, โลหะ, ซีเมนต์
• เม็ด, ถ่านหิน, โรงไฟฟ้าธัญพืช, โลหะ, เมล็ดพืช
• อินเทอร์เฟซ ฟิลด์ของเหลว-น้ำมัน XNUMX ชนิดที่แตกต่างกัน อุตสาหกรรมเคมี

การอ่านเพิ่มเติม: เซ็นเซอร์วัดระดับของเหลวด้วยเรดาร์|สารกัดกร่อน ไอน้ำ ของเหลวระเหยได้

การอ่านเพิ่มเติม: การประยุกต์ใช้เซ็นเซอร์วัดระดับน้ำเรดาร์

เซ็นเซอร์ระดับน้ำมันแบบ Capacitive

เซ็นเซอร์ระดับน้ำมันเชื้อเพลิงแบบ capacitive หมายถึงเครื่องส่งสัญญาณระดับของเหลวแบบ capacitive ที่ใช้ในการวัดระดับน้ำมัน ตามหลักการของการตรวจจับความจุ เมื่อความสูงของอิเล็กโทรดที่วัดได้ลดลงและเปลี่ยนแปลง ความจุของอิเล็กโทรดที่วัดได้จะเปลี่ยนไป มันสามารถแปลงการเปลี่ยนแปลงของระดับน้ำมันเป็นสัญญาณปัจจุบันมาตรฐาน จะถูกส่งจากระยะไกลไปยังห้องควบคุมการทำงานสำหรับอุปกรณ์รองหรืออุปกรณ์คอมพิวเตอร์สำหรับการแสดงผลแบบรวมศูนย์ การเตือน หรือการควบคุมอัตโนมัติ

อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับ เซ็นเซอร์ระดับน้ำมันเชื้อเพลิงแบบ Capacitive

การอ่านเพิ่มเติม: เซ็นเซอร์ระดับลูกลอยต้นทุนต่ำสำหรับการตรวจสอบปริมาณของเหลวในถัง

Capacitive Sensor สำหรับวัดระดับน้ำ

เซ็นเซอร์ระดับน้ำแบบคาปาซิทีฟมักใช้ในการวัดน้ำ ระดับของถังเก็บน้ำ. ตัวเก็บประจุ เซ็นเซอร์ระดับน้ำ ใช้การเปลี่ยนแปลงค่าความจุการวัดเพื่อวัดความสูงของระดับของเหลว หน้าที่หลักคือการวัดระดับของเหลวของของเหลวตัวกลางที่วัดได้อย่างต่อเนื่อง ตัวอย่างเช่น สื่อทั่วไปได้แก่ น้ำเสีย โคลน เยื่อกระดาษ โจ๊กแปดสมบัติ และอื่นๆ คุณอาจเคยได้ยินเกี่ยวกับเซ็นเซอร์ระดับน้ำแบบคาปาซิทีฟแบบไม่สัมผัส เป็นเซ็นเซอร์ระดับน้ำแบบ capacitive ที่ติดตั้งภายนอก

อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับ ติดต่อและไม่ติดต่อ | เซ็นเซอร์ระดับน้ำแบบ Capacitive

อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับ: เครื่องส่งสัญญาณระดับใต้น้ำแบบไฮโดรสแตติก-การใส่แท่งแบบตรง

สวิตช์ระดับ Capacitive

หลักการของสวิตช์ระดับ Capacitive คือเซ็นเซอร์ตำแหน่งที่มีเอาต์พุตสวิตช์

สวิตช์ระดับคาปาซิทีฟประกอบด้วยหน่วยโมดูลวงจรอิเล็กทรอนิกส์และก้านเซ็นเซอร์ ขั้วเหนี่ยวนำและผนังบาร์เรลใช้เป็นขั้วไฟฟ้าสองตัวของตัวเก็บประจุ

เมื่อวัสดุระหว่างอิเล็กโทรดทั้งสองเปลี่ยนไป ค่าความจุจะเปลี่ยนไป หลังจากที่หน่วยวงจรอิเล็กทรอนิกส์ตรวจพบการเปลี่ยนแปลงค่าความจุนี้ หน่วยวิเคราะห์และประมวลผลจะถูกเปรียบเทียบกับค่าความจุที่ตั้งไว้ เมื่อสูงกว่าค่าที่ตั้งไว้ สัญญาณสวิตช์จะเป็นเอาต์พุต

ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการตรวจจับตำแหน่งในอุณหภูมิสูง ความดันสูง กรดแก่และด่างแก่ และสภาพแวดล้อมของผงและอนุภาคต่างๆ ในอุตสาหกรรมปิโตรเลียม เคมี โลหะวิทยา อุตสาหกรรมเบา ถ่านหิน ซีเมนต์ ธัญพืช และอุตสาหกรรมอื่นๆ

การอ่านเพิ่มเติม: มาตรวัดและตัวบ่งชี้ระดับถังน้ำมันดีเซล

การอ่านเพิ่มเติม: หลักการทำงานของเครื่องส่งสัญญาณระดับคืออะไร?

การอ่านเพิ่มเติม: เซ็นเซอร์ระดับของเหลวอัลตราโซนิก

เซ็นเซอร์ระดับที่โดดเด่นเพิ่มเติม

การอ่านเพิ่มเติม: เครื่องส่งสัญญาณระดับอัลตราโซนิกสำหรับของเหลวอันตราย

บล็อกที่เกี่ยวข้อง

การอ่านเพิ่มเติม: เซ็นเซอร์วัดระดับสารเคมีเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อนในกระบวนการทางเคมี

ชิโน-อินสท์ มีเซ็นเซอร์ระดับ Capacitive มากกว่า 10 ตัวสำหรับการวัดระดับ ประมาณ 50% เป็นเครื่องวัดระดับ RF และ 40% เป็นเซ็นเซอร์วัดระดับถัง

มีเซ็นเซอร์ระดับ Capacitive ให้เลือกมากมาย เช่น ตัวอย่างฟรี ตัวอย่างแบบชำระเงิน

ชิโน-อินสท์ เป็นซัพพลายเออร์และผู้ผลิตเครื่องมือวัดระดับความจุที่ได้รับการยอมรับทั่วโลกซึ่งตั้งอยู่ในประเทศจีน

ขอรับใบเสนอราคา