在工业生产过程中,准确监测料位是保障生产顺顺利利地进行的关键环节,电容式料位开关和射频导纳料位开关都是常用的料位监测设备,它们在工作原理、结构设计、性能特点以及应用场景等方面存在诸多差异 。了解这些区别,有助于工业公司依据自己需求,选择最适合的料位开关,确保生产的高效与稳定。
电容式料位开关基于电容测量原理工作。当传感器安装在仓体上时,探极和仓壁分别相当于电容器的两个极板,由于被测物料的介电常数与空气不同,所以当物位埋没探极时会引起探极对仓壁间的电容量发生明显的变化,当该电容量大于用户设定值时,限位开关内的继电器动作,输出一个开关量达到物位控制或报警的目的。不过,这样的形式下,物料性质的变化,如湿度、介电常数改变,会对测量结果产生一定影响。
射频导纳料位开关则采用更为先进的射频导纳技术,它不仅测量电容,还结合了电阻(阻抗)的影响,即测量的是总系统的导纳。导纳是电容和电阻共同作用的结果,这使得射频导纳物位开关在测量过程中能够减少物料特性变化以及探头上挂料带来的误差影响。当被测介质覆盖探头测量极时,原本由探头测量极与空载罐体间的电抗共同构成的平衡电桥电路产生的稳定振荡信号停止,后级电路检测到这一变化从而输出报警信号 。
电容式料位开关的探头结构相对简单,一般由测量极和作为另一极的容器壁组成,没有专门的屏蔽极设计。当探头上有挂料时,测量极与罐体间无电位隔离,探头上粘附物料的电抗将直接影响检测,易引起探头误报警。
射频导纳料位开关的探头通常由测量极、保护极和罐体极三部分所组成。稳定的振荡信号作为射频信号施加在探头测量极的同时,还经过内部电路中的 1:1 电压跟随器结构送往探头的保护极,此时测量极与保护极的射频信号具有等电位、同相位、同频率又互相隔离的特征。当探头有挂料时,测量极与保护极之间因没有电势差而形成电气隔离,确保保护极的信号变化不影响检测,使探头测量极上电抗的变化只能由探头测量极与罐体间的物料决定,有很大成效避免了挂料对正常检测的干扰。
从测量精度来看,电容式料位开关在物料特性相对来说比较稳定的情况下能保持一定精度,但物料特性变化时,精度会受影响;射频导纳料位开关由于考虑了电容和电阻因素,且抗挂料能力强,测量精度相对更高,受物料特性变化和挂料影响较小。
在稳定性方面,电容式料位开关受外因如湿度、气温变化影响较大,稳定性稍弱;射频导纳料位开关采用更复杂的电路和结构设计,能适应更多恶劣环境,稳定性更高,即使在极端恶劣的现场条件下,也能可靠工作,而且不受挂料、温度、压力、密度、湿度,甚至物料化学特性变化的影响。
电容式料位开关适用于一些对精度要求不是极高、物料特性相对来说比较稳定的场景,比如在面粉厂检测面粉料位,或对非粘稠液体的液位检测。
射频导纳料位开关因其通用性强、防挂料、免维护、抗干扰和准确可靠等特点,应用场景范围更广,无论是导电、绝缘液体,还是导电、绝缘浆体,甚至是粉末、颗粒和界面等不同介质的物位检测都能胜任,像电厂检测粉煤灰料位、水泥厂检测水泥熟料料位等。
综上所述,电容式料位开关和射频导纳料位开关在多个角度存在很明显区别。工业公司在选择料位开关时,需最大限度地考虑自身生产的全部过程中物料的特性、现场环境条件以及对测量精度和稳定能力的要求等因素,从而做出最合适的选择 ,以保障生产的顺利进行,提高生产效率和质量。