射频导纳物位计工作原理

射频导纳物位计是利用高频电桥原理工作的，众所周知，所有物质的电特性与空气电特性多少都有
些差别，当探头浸入物料时，探测极棒与容器壁之间的电导率和电纳率产生很大的变化，利用这些
变化来检测探头周围是否有空气或者物料存在。射频导纳物位计，可对物料进行控制或上下限报警，
适用于高温高压强腐蚀的恶劣环境。是数字式智能物位控制产品，采用数字测量处理显示，采用数
字化现场标定，按键数字化调节精度高操作方便零点和动作点在测量范围内自动可调。可实现精确
定量标定。
的物位控制技术是一种从电容式物位控制技术发展起来的，防挂料、更可靠、更准确、适用性更广
的物位控制技术，射频导纳物位计中 “导纳”的含义为电学中阻抗的倒数，它由阻性成分、容性
成分、感性成分综合而成，而“射频”即高频，所以射频导纳技术可以理解为用高频测量导纳。高
频正弦振荡器输出一个稳定的测量信号源，利用电桥原理，以精确测量安装在待测容器中的传感器
上的导纳，在直接作用模式下，仪表的输出随物位的升高而增加。中射频导纳技术与传统电容技术
的区别在于测量参量的多样性、驱动三端屏蔽技术和增加的两个重要的电路，这些是根据在实践中
的宝贵经验改进而成的。上述技术不但解决了连接电缆屏蔽和温漂问题，也解决了垂直安装的传感
器根部挂料问题。所增加的两个电路是高精度振荡器驱动器和交流鉴相采样器。
对一个强导电性物料的容器，由于物料是导电的，接地点可以被认为在探头绝缘层的表面，对变送
器探头来说仅表现为一个纯电容，随着容器排料，探杆上产生挂料，而挂料是具有阻抗的。这样以
前的纯电容现在变成了由电容和电阻组成的复阻抗，从而引起两个问题。
射频导纳物位计中射频导纳技术由于引入了除电容以外的测量参量，尤其是电阻参量，使得测量信
号信噪比上升，大幅度地提高了射频导纳物位计的分辨力、准确性和可靠性;测量参量的多样性也有
力地拓展了仪表的可靠应用领域。
第一个问题是物料本身对探头相当于一个电容，它不消耗的能量，(纯电容不耗能)，但挂料对探头
等效电路中含有电阻，则挂料的阻抗会消耗能量，从而将振荡器电压拉下来，导致桥路输出改变，
产生测量误差。我们在振荡器与电桥之间增加了一个驱动器，使消耗的能量得到补充，因而会稳定
加在探头的振荡电压。
第二个问题是对于导电物料，探头绝缘层表面的接地点覆盖了整个物料及挂料区，使有效测量电容
扩展到挂料的顶端，这样便产生挂料误差，且导电性越强误差越大。但任何物料都不完全导电的。
从电学角度来看，挂料层相当于一个电阻，传感元件被挂料覆盖的部分相当于一条由无数个无穷小
的电容和电阻元件组成的传输线。根据数学理论，如果挂料足够长，则挂料的电容和电阻部分的阻
抗和容抗数值相等，因此用交流鉴相采样器可以分别测量电容和电阻。测得的总电
容相当于C物位+C挂料，再减去与C挂料相等的电阻R，就可以获得物位真实值，从而排除挂料的影
响。即 C测量＝C物位＋C挂料
C物位＝C测量-C挂料
＝C测量-R
这些多参量的测量，是测量的基础，交流鉴相采样器是实现的手段。由于使用了上述三项技术，
使得射频导纳物位计的射频导纳技术在现场应用中展现出非凡的生命力。
通用型点位控制仪表，适用于大多数场合。射频导纳物位计通用型点位控制仪表由一电路单元
和杆式或缆式传感元件组成，传感器可选多种材质，可整体或分体式安装。用于限位控制和报警。
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