电容式物位计在应用中应注意的几个问题.pdfVIP

电容式物位计在应用中应注意的几个问题 天津石化公司炼油厂仪表车间天津300271 IIM,本文主要阐述了电容式物位计的工作原理、选型时应注意的问题．；；}及在应用中遇到的问题 及处理方法． 鞭一·●●寰■啦f●●■攮地■膏鼻■舟曩羹聃■ 1．电春式钫位计的工作焉理 电容式物位计由电容式物位侍感器和检测电容的线路组成，其基本工作原理是电容式 物位传感器把物位转换为电容量的变化，然后再用测量电容量的方法求知物位数值。 电容式物位传感器是根据圆筒电容器原理进行工作的，结构如同两个长度为L、半径分 别为R和r的圆筒型金属导体．中间隔以绝缘物质。当中间所充介质是介电常数为￡。的气 体时，则两圆筒的电容量为： R／r) C】=(2Ⅱ2IL)／(In (1) 如果电极的～部分被介电常数为e2的液体(非导电性的)浸没时，则必然会有电容量的增 量ZkC产生(因e 2E I)此时两极间的电窖量C=-Cl+AC，假如电撮被浸没长度为I．则电 容增量的数值为： AC={2Ⅱ(6 (2) 2-￡I)1}／(InR／r) 当ez￡-R r不变时．电容量增量AC与电极浸没的长度1成正比．困此铡出电容增量数 值便可知道液位高度． 如果被铡介质为导电性液体时。电极要用绝缘物(如聚乙烯)覆盖作为中间介质，而 液体和外圆筒一起作为外电极。假设中间介质的介电常数为e，．电极被漫没长度为I．则 此时电容器所具有的电容量为： C=(2I。，I)，(InR／r) (3) 其中R和r分别为绝缘覆盖层外半径和内电极外半径，由于t，为常数，所以c与l成正比． 2．电容式相位计在应用中应注意的几个向量 2．1遗量 由于被浏介质的不同，电容式物位传感器有不同的型式． (1)测量导电液体的电容物位传感器，容器(规则)和液体作为电容器的一个电极， 插入的金属电极作为另一电极，绝缘套管作为中间介质，三者组成圆筒形电容器．当容器为 非导电体时，其下端浸至被测容器底部，上端与电极安装法兰有可靠的导电联接，以使二电 极中有一个与大地及仪表地线相连，保证仪表正常测量． (2)测量非导电液体的电容物位传感器，较稀的非导电液体(如轻油等)时，可采用一 光电极，外部套上一金属管，相互绝缘固定，以被测介质为中问绝缘物质构成同轴套筒形电 容器． I∞ (3)当测量粉状非导电固体料位和粘滞性非导电液体液位时．可采用光电报直接插入圆 筒型容器的中央，将仪表地线与容器相联．以容器作为外电撅．料或液体作为绝缘质构成圆 筒型电容器． 所以应根据现场实际情况，即被测介质的性质(导电特性、粘滞性)、容器类型(规则， 非规则金属壤、规则月}规则非金属罐)，选择台适的电容物位计型号． 2．z一■圉膏中接I崦的处曩 仪表测量回路中接地点的正确可靠与否直接影响到对放测参数的测量．9／年大修我厂 采用BTY．-C型电容物位计对油品精钼八个碱液罐进行液面监控，由于碱液簟处于防爆区， 所以最初设计测量回路中引入齐纳式输入安全栅．回路图如《图1)．安装后调试阶段发现， 系统无法正常工作，安全橱的2端电压高达23V，而变送嚣(龟窖物位计)供电电压为Dv． 也就是说已被短路·产生此问题的原因可从电容物位计的工作原理来分析：电容物位计的探 头结构等效电容的一极，对于外壁规则的金属容器，-其-II壁为电容的另一极．因此变送器信 号负接地，即变送器被短路．于是藐们将COM点悬空．观察到开始变送器输出在4mA。 安全橱2端电压在0．86V．不长时间变为1．6V．7v．变送器工作报不稳定，这是由于coM 点悬空，系统回路受外部干扰所致。于是我们抛开安全栅与COM板，将24V电源直接送 到变送嚣，串入标准电流衰检测变送器工作情况，变送器工作正常．从而得出结论：由于电 容物位计信号负与大地(罐壁)相连，因此不自＆选用齐纳式安全橱．经与厂家协商．选用IS