Sprawy dotyczące przedsiębiorstw Co to jest pojemnościowy przetwornik poziomu?
Co to jest pojemnościowy przetwornik poziomu?
2025-11-03
1. Przegląd
Pojemnościowy przetwornik poziomu to rodzaj przyrządu do pomiaru poziomu, używanego do ciągłego pomiaru przemieszczenia poziomu w zbiornikach ciśnieniowych lub otwartych pojemnikach. Mierzy przemieszczenie spowodowane zmianami poziomu za pomocą czujnika, a procesor sygnału przekształca wariację przemieszczenia na standardowe wyjście prądowe 4-20mA. Przetwornik działa w systemie dwuprzewodowym i może być podłączony do dowolnego urządzenia z wejściem 4-20mA, takiego jak wskaźniki, rejestratory, regulatory i DCS (Rozproszone Systemy Sterowania), do wyświetlania, pomiaru i kontroli poziomu.
2. Główne zalety
Brak ruchomych części mechanicznych: Wysoka niezawodność, długa żywotność i minimalne wymagania konserwacyjne.
Kompatybilność z wieloma mediami: Odpowiedni zarówno dla cieczy przewodzących, jak i nieprzewodzących (np. olej, woda, rozpuszczalniki organiczne itp.).
Szybka reakcja: Idealny do scenariuszy wymagających szybkiego wykrywania zmian poziomu.
Silna adaptacja: Odporny na pewien stopień ciśnienia i temperatury, stosowany w środowiskach zamkniętych i korozyjnych.
3. Słabości lub ograniczenia
Pomimo swoich znaczących zalet, pojemnościowe przetworniki poziomu mają pewne ograniczenia i słabości w praktycznych zastosowaniach:
Wrażliwość na właściwości medium: Pomiar pojemnościowych przetworników poziomu opiera się na stałej dielektrycznej cieczy. Jeśli stała dielektryczna cieczy ulega znacznym zmianom (np. mieszane ciecze, lotne składniki), dokładność pomiaru zostanie zakłócona. W niektórych przypadkach instrument należy ponownie skalibrować zgodnie ze składem cieczy.
Wpływ przylegania do ścian i osadzania się kamienia: Zanieczyszczenia, kryształy lub lepkie substancje w cieczy mają tendencję do przylegania do powierzchni elektrody, powodując przyleganie do ścian i osadzanie się kamienia. Prowadzi to do nieprawidłowej pojemności i wpływa na wyniki pomiarów, szczególnie w złożonych mediach, takich jak ścieki i szlam.
Wpływ przewodnictwa: Chociaż teoretycznie ma zastosowanie zarówno do cieczy przewodzących, jak i nieprzewodzących, ciecze wysoce przewodzące (np. mocne kwasy, mocne zasady, solanka) mogą powodować polaryzację elektrod, zwarcia i inne problemy, wymagające specjalnej konstrukcji izolacyjnej.
Wpływ temperatury i ciśnienia: Zmiany temperatury i ciśnienia medium mogą również wpływać na jego stałą dielektryczną, wpływając tym samym na wyniki pomiarów. W warunkach wysokiej temperatury i wysokiego ciśnienia błędy pomiarowe mogą wzrosnąć, co wymaga zastosowania środków kompensacji temperatury i ciśnienia.
Surowe wymagania dotyczące środowiska instalacji: Wysokie wymagania dotyczące lokalizacji i środowiska instalacji. Na przykład, musi być trzymany z dala od silnych zakłóceń pola elektrycznego i magnetycznego, a zwarcia z metalową ścianą pojemnika muszą być unikane. W przeciwnym razie mogą wystąpić dryf sygnału lub fałszywe alarmy.
Trudności w pomiarze interfejsu lub poziomu piany: Podczas pomiaru interfejsu wielu cieczy (np. warstwowanie olej-woda), jeśli stałe dielektryczne dwóch cieczy są bliskie, instrument może nie być w stanie dokładnie rozróżnić położenia interfejsu. Dodatkowo, nie jest idealny do pomiaru poziomu piany, ponieważ ma tendencję do generowania błędów.
4. Analiza usterek
Jeśli podczas użytkowania nie ma wyjścia prądowego, sprawdź, czy okablowanie dodatnie (+) i ujemne (-) procesora sygnału jest luźne lub odłączone oraz czy śruby mocujące lub zaciski wskaźnika instrumentu są luźne, co powoduje słaby kontakt okablowania.
Jeśli wskaźnik instrumentu pokazuje zero, użyj metalowego narzędzia (np. pęsety, śrubokręta) trzymanego w dłoni, aby dotknąć zacisku "czujnika" procesora. Wskaźnik instrumentu powinien wzrosnąć; jeśli nie, procesor sygnału jest uszkodzony.
Jeśli wskaźnik instrumentu jest ustawiony na pełną skalę: Odłącz przewód "czujnika" procesora sygnału. Jeśli wskaźnik pozostaje na pełnej skali, procesor sygnału jest uszkodzony. Jeśli wskaźnik wraca do zera, czujnik ma słabą izolację.
Metoda sprawdzania czujnika: Odłącz przewód czujnika od procesora i użyj megomomierza 500V lub multimetru typu 500 (ustawionego na zakres ×10k), aby zmierzyć rezystancję między przewodem czujnika a metalową ścianą wieży. Rezystancja powinna być większa niż 100MΩ; w przeciwnym razie czujnik ma słabą izolację.
Ocena i eliminacja zakłóceń: Jeśli instrument działa normalnie w laboratorium, ale pokazuje fluktuujące odczyty lub stałą wartość poziomu na miejscu, można stwierdzić, że instrument jest narażony na zakłócenia. Podłącz kondensator elektrolityczny (o pojemności 220μF i napięciu znamionowym wyższym niż 50V) równolegle do zacisków zasilania instrumentu, aby wyeliminować zakłócenia.
