Kapacitiva nivåsensorer — enhet, funktionsprincip, tillämpning

Kapacitiva nivåsensorer används främst som ett sätt att övervaka nivån av olika vätskor. Styrprocessen bygger på att varje vätska har en viss dielektricitetskonstant. Därför är funktionsprincipen för en kapacitiv nivåsensor som följer.

Huvudelementet i en kapacitiv nivåsensor är en speciell mycket känslig kondensator som kan ändra sin kapacitans beroende på miljön där den är placerad. Kondensatorns känslighet gör att sensorn kan arbeta lika effektivt med både dielektriska vätskor och vätskor med minimal dielektrisk konstant.

Sensorn installeras helt enkelt i en tank för ett flytande material vars nivå i den tanken (till exempel i ett rör) måste övervakas. Den aktuella dielektriska konstanten för luft tas som den grundläggande dielektriska konstanten. Och så snart vätskan kommer i kontakt med sensorns känsliga element kommer kapacitansen för den känsliga kondensatorn att ändras.I detta ögonblick kommer sensorn att fungera - vätskans kontrollnivå kommer att fixas.

Förresten kan nivåsensorer av kapacitiv typ reagera på vätska utan direkt kontakt med det känsliga elementet. Fastställandet av ändringen i dielektricitetskonstanten kan trots allt också göras av det dielektriska materialet i tankkroppen där vätskenivån varierar. Övervakning kan göras till exempel genom locket, väggen eller botten av tanken, så snart vätskan når den punkt där det känsliga sensorelementet är installerat.

Kapacitiva nivåmätare med koaxialelektroder används för nivåmätning i icke-ledande media. Nackdelen med det koaxiellt känsliga elementet är dess dåliga fyllning med en kontrollerad substans, speciellt med ökad viskositet hos mediet och närvaron av fasta föroreningar.

Sensorer tillverkas i olika versioner: i form, storlek, design av det känsliga elementet, såväl som i design och storlek på huset och typ av installation av sensorn (inbyggd i väggen eller locket, placerad bredvid behållaren placeras på en suspension i behållaren).

Vid användning av en elektrod som ett känsligt element, spelas rollen som kondensatorns andra elektrod av tankens jordade vägg, om den är metallisk, eller en speciell jordad metallelektrod, om tankens vägg är gjord av ett dielektrikum. Enstaka elektroder kan vara styva stavar eller flexibla kablar.

För att mäta nivån på ett ledande medium täcks mätelektroden med ett isolerande skikt. Som regel används fluoroplast som isolering.

Kapacitiva vätskenivåsensorer används i en mängd olika moderna industriområden eftersom de är kompatibla med nästan vilken vätska som helst. Detta är jordbruket med dess flytande gödningsmedel och bevattningssystem. Detta är livsmedelsindustrin (mjölk, vatten, drycker).

I den petrokemiska industrin är det nödvändigt att kontrollera nivån av petroleumprodukter. I farmaceutiska produkter, flytande preparat.I många industrier är det oerhört viktigt att kontrollera vattennivån, inklusive underjordiska, såväl som vatten i lagringssystem, vattenförsörjning, avlopp och avlopp i företag och helt enkelt i byggnader.

På detta sätt kan sensorn mäta nivån på en flytande produkt och, vid behov, interagera med automatiseringen, bibehålla det önskade värdet. Den kan övervaka fyllningen av behållaren med vätska och processen att passera vätskan genom rörledningen, samt övervaka flödet. Således är den kapacitiva vätskenivåsensorn en oumbärlig lösning för automationssystem i alla typer av företag.

Ett antal fördelar skiljer kapacitiva sensorer från andra typer av nivåkontrollanordningar. Kapacitiva sensorer är kompatibla även med kemiskt aggressiva och brandfarliga ämnen.

De kan arbeta med produkter med nästan alla fysiska egenskaper, med tankar av vilken volym, form och storlek som helst (på grund av möjligheten till beröringsfri interaktion). Rummet kan vara rökigt, dammigt och det kan finnas hög luftfuktighet i luften, vilket inte stör sensorns funktion.

Sensorn är lätt att placera och mycket lätt att underhålla.Som ett resultat kan sensorns livslängd mätas i år, och noggrannheten och tillförlitligheten, när den används korrekt, kommer att förbli oförändrad.

Kapacitiva sensorer har förstås också nackdelar. Till exempel är de känsliga för skumbildning, ansamling av material eller avlagringar, vilket kan orsaka falsklarm. Regelbundet underhåll av sådana sensorer krävs därför. Naturligtvis är de dyrare än andra typer av sensorer.

I vilket fall som helst, före installationen, måste sensorn justeras exakt och under drift måste du övervaka dess tillstånd. Då förblir tillförlitligheten och noggrannheten hos kontrollen den bästa.