Bedrijfszaken Wat is een capacitieve niveautransmitter?
Wat is een capacitieve niveautransmitter?
2025-11-03
1. Overzicht
Een capacitieve niveautransmitter is een type niveaumetinginstrument dat wordt gebruikt voor continue meting van de niveauverplaatsing in drukvaten of open containers. Het meet de verplaatsing veroorzaakt door niveauveranderingen via een sensor, en een signaalprocessor zet de verplaatsingsvariatie om in een standaard 4-20mADC stroomuitgang. De transmitter werkt op een twee-draads systeem en kan worden aangesloten op elk instrument met een 4-20mADC ingang, zoals indicatoren, recorders, regelaars en DCS (Distributed Control Systems), voor niveauweergave, meting en controle.
2. Belangrijkste Voordelen
Geen mechanische bewegende delen: Hoge betrouwbaarheid, lange levensduur en minimale onderhoudsvereisten.
Compatibiliteit met meerdere media: Geschikt voor zowel geleidende als niet-geleidende vloeistoffen (bijv. olie, water, organische oplosmiddelen, enz.).
Snelle reactiesnelheid: Ideaal voor scenario's die snelle detectie van niveauveranderingen vereisen.
Sterke aanpasbaarheid: Bestand tegen een bepaalde mate van druk en temperatuur, toepasbaar in afgesloten en corrosieve omgevingen.
3. Zwakheden of Beperkingen
Ondanks de prominente voordelen hebben capacitieve niveautransmitters bepaalde beperkingen en zwakheden in praktische toepassingen:
Gevoeligheid voor mediumeigenschappen: De meting van capacitieve niveautransmitters is afhankelijk van de diëlektrische constante van de vloeistof. Als de diëlektrische constante van de vloeistof aanzienlijk verandert (bijv. gemengde vloeistoffen, vluchtige componenten), wordt de meetnauwkeurigheid beïnvloed. In sommige gevallen moet het instrument opnieuw worden gekalibreerd op basis van de vloeistofsamenstelling.
Impact van wandhechting en aanslag: Onzuiverheden, kristallen of viskeuze stoffen in de vloeistof hebben de neiging zich aan het elektrodenoppervlak te hechten, waardoor wandhechting en aanslag ontstaan. Dit leidt tot abnormale capaciteit en beïnvloedt de meetresultaten, vooral in complexe media zoals afvalwater en slurry.
Invloed van geleidbaarheid: Hoewel theoretisch toepasbaar op zowel geleidende als niet-geleidende vloeistoffen, kunnen sterk geleidende vloeistoffen (bijv. sterke zuren, sterke basen, pekel) elektrodepolarisatie, kortsluiting en andere problemen veroorzaken, waarvoor een speciaal isolerend constructieontwerp nodig is.
Impact van temperatuur en druk: Veranderingen in de temperatuur en druk van het medium kunnen ook de diëlektrische constante beïnvloeden, waardoor de meetresultaten worden beïnvloed. Onder hoge temperatuur- en hogedruk werkomstandigheden kunnen meetfouten toenemen, waardoor temperatuur- en drukcompensatiemaatregelen nodig zijn.
Strikte eisen voor installatieomgeving: Hoge eisen aan de installatielocatie en -omgeving. Het moet bijvoorbeeld uit de buurt worden gehouden van sterke elektrische en magnetische veldinterferentie, en kortsluiting met de metalen wand van de container moet worden vermeden. Anders kunnen signaaldrift of valse alarmen optreden.
Moeilijkheid bij het meten van interface- of schuimniveaus: Bij het meten van de interface van meerdere vloeistoffen (bijv. olie-water stratificatie), als de diëlektrische constanten van de twee vloeistoffen dicht bij elkaar liggen, kan het instrument de interfacepositie mogelijk niet nauwkeurig onderscheiden. Bovendien is het niet ideaal voor het meten van schuimniveaus, omdat het de neiging heeft fouten te produceren.
4. Foutanalyse
Als er geen stroomuitgang is tijdens gebruik, controleer dan of de positieve (+) en negatieve (-) bedrading van de signaalprocessor los of losgekoppeld is, en of de bevestigingsschroeven of klemmen van de instrumentindicator los zitten, wat resulteert in slecht bedradingscontact.
Als de instrumentindicator nul aangeeft, gebruik dan een metalen gereedschap (bijv. pincet, schroevendraaier) in de hand om de "sensor"-aansluiting van de processor aan te raken. De instrumentindicator moet toenemen; zo niet, dan is de signaalprocessor beschadigd.
Als de instrumentindicator op volle schaal staat: Koppel de "sensor"-draad van de signaalprocessor los. Als de indicator op volle schaal blijft staan, is de signaalprocessor defect. Als de indicator terugkeert naar nul, heeft de sensor een slechte isolatie.
Methode voor het controleren van de sensor: Koppel de sensordraad los van de processor en gebruik een 500V megohmmeter of een multimeter van het type 500 (ingesteld op ×10k bereik) om de weerstand tussen de sensordraad en de metalen torenwand te meten. De weerstand moet groter zijn dan 100MΩ; anders heeft de sensor een slechte isolatie.
Beoordeling en eliminatie van interferentie: Als het instrument normaal werkt in het laboratorium maar fluctuerende metingen of een vaste niveauwaarde ter plaatse weergeeft, kan worden vastgesteld dat het instrument onderhevig is aan interferentie. Sluit een elektrolytische condensator (met een capaciteit van 220μF en een spanningswaarde van meer dan 50V) parallel aan de voedingsaansluitingen van het instrument om de interferentie te elimineren.
