射頻導(dǎo)納料位開關(guān)所利用的技術(shù)及原理

料位是指存儲容器或工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備里的粉狀或顆粒狀固體的高低位置。由于各種物料的性質(zhì)千差萬別，生產(chǎn)中的工況差別很大，因此料位測量的方法也不盡相同。在工業(yè)生產(chǎn)中，電容式料位測量方法具有測量儀表結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、價格低廉、適用范圍廣、可在各種惡劣工況條件下工作、測量結(jié)果與介質(zhì)密度以及化學(xué)成分等因素?zé)o關(guān)等特點(diǎn)，是應(yīng)用較為廣泛的一種測量料位的方法。射頻導(dǎo)納是從電容式發(fā)展來的一種新型物位控制技術(shù)。本文將對射頻導(dǎo)納料位開關(guān)所利用的技術(shù)及原理展開分析。
一、射頻導(dǎo)納料位開關(guān)所利用的技術(shù)
射頻導(dǎo)納是一種從電容式料位控制技術(shù)發(fā)展起來的，防掛料、更可靠、更準(zhǔn)確、適用性更廣的料位控制技術(shù)。“射頻導(dǎo)納”中“導(dǎo)納”的含義為電學(xué)中阻抗的倒數(shù)，它由阻性成分、容性成分、感性成分綜合而成，而“射頻”即高頻無線電波，簡單的說就是使用高頻電流測量系統(tǒng)導(dǎo)納的方法，所以射頻導(dǎo)納技術(shù)可以理解為高頻測量導(dǎo)納技術(shù)。射頻導(dǎo)納用高頻電流同時測量電阻、電容、電感三個電量，使得測量參量多樣化。
射頻導(dǎo)納料位開關(guān)是利用高頻技術(shù)，由電子線路產(chǎn)生一個小功率射頻信號于探頭上，探頭作為敏感元件，將來自物位介電常數(shù)引起的信號變化反饋給電子線路，這些變化包括電容量和電導(dǎo)量的變化，因而電子線路處理的是容抗和阻抗的綜合變化信號，采用相位檢測技術(shù)將這種變化檢測出來，進(jìn)行處理后改變繼電器的輸出狀態(tài)。它是在原電容測量的基礎(chǔ)上改進(jìn)為射頻導(dǎo)納測量技術(shù)，代表了當(dāng)今物位測量的新水平。計為自主研發(fā)生產(chǎn)的Cape-11射頻導(dǎo)納料位開關(guān)就是采用射頻導(dǎo)納技術(shù)的一種儀表產(chǎn)品，抗掛料能力強(qiáng)，已在國內(nèi)得到了廣泛運(yùn)用。

二、射頻導(dǎo)納料位開關(guān)的原理
傳統(tǒng)的電容式料位傳感器無法消除電極掛料對測量的影響，特別是在對粘性導(dǎo)電物料進(jìn)行測量時，誤差極大，限制了電容式物位計的使用和發(fā)展。
射頻導(dǎo)納料位開關(guān)主要由傳感器模塊、電子模塊和其它一些連接器件構(gòu)成。其工作原理是通過探頭感知其與儲罐體間電抗（容抗和阻抗）的變化實現(xiàn)物位測量和控制的。其內(nèi)部電子單元，由探頭測量極與空載罐體間的電抗共同構(gòu)成平衡電橋電路并產(chǎn)生一個穩(wěn)定振蕩信號。當(dāng)被測介質(zhì)覆蓋探頭測量極時，會引起探頭測量極與罐體間的電抗變化導(dǎo)致電橋電路不平衡而停止產(chǎn)生振蕩信號，后級電路檢測到這一變化從而輸出報警信號。該振蕩信號作為射頻信號施加在探頭測量極的同時，還經(jīng)過1：1的電壓跟隨器后送往探頭的保護(hù)極，測量極與保護(hù)極的射頻信號具有等電位、同相位、同頻率又互相隔離。當(dāng)探頭有掛料時，測量極與保護(hù)極之間因為沒有電勢差而形成電氣隔離確保保護(hù)極的信號變化不影響檢測，使探頭測量極上電抗的變化只能由探頭測量極與罐體間的物料決定，從而使探頭上的掛料不會影響正常檢測。

審核編輯黃宇