Casi aziendali Cos'è un trasmettitore di livello capacitivo?
Cos'è un trasmettitore di livello capacitivo?
2025-11-03
1. Panoramica
Un trasmettitore di livello capacitivo è un tipo di strumento di misura del livello utilizzato per la misurazione continua dello spostamento del livello in recipienti a pressione o contenitori aperti. Misura lo spostamento causato dalle variazioni di livello attraverso un sensore e un elaboratore di segnale converte la variazione di spostamento in un'uscita di corrente standard 4-20mADC. Il trasmettitore funziona con un sistema a due fili e può essere collegato a qualsiasi strumento con un ingresso 4-20mADC, come indicatori, registratori, regolatori e DCS (Distributed Control Systems), per la visualizzazione, la misurazione e il controllo del livello.
2. Vantaggi principali
Nessuna parte meccanica in movimento: Elevata affidabilità, lunga durata e requisiti minimi di manutenzione.
Compatibilità con più fluidi: Adatto sia per liquidi conduttivi che non conduttivi (ad esempio, olio, acqua, solventi organici, ecc.).
Velocità di risposta rapida: Ideale per scenari che richiedono una rapida rilevazione delle variazioni di livello.
Forte adattabilità: Resistente a un certo grado di pressione e temperatura, applicabile in ambienti sigillati e corrosivi.
3. Svantaggi o limitazioni
Nonostante i suoi notevoli vantaggi, i trasmettitori di livello capacitivi presentano alcune limitazioni e svantaggi nelle applicazioni pratiche:
Sensibilità alle proprietà del fluido: La misurazione dei trasmettitori di livello capacitivi si basa sulla costante dielettrica del liquido. Se la costante dielettrica del liquido cambia in modo significativo (ad esempio, liquidi misti, componenti volatili), la precisione della misurazione sarà influenzata. In alcuni casi, lo strumento deve essere ricalibrato in base alla composizione del liquido.
Impatto dell'adesione alle pareti e dell'incrostazione: Impurità, cristalli o sostanze viscose nel liquido tendono ad aderire alla superficie dell'elettrodo, causando adesione alle pareti e incrostazioni. Ciò porta a una capacità anomala e influisce sui risultati della misurazione, soprattutto in fluidi complessi come acque reflue e fanghi.
Influenza della conduttività: Sebbene teoricamente applicabile sia a liquidi conduttivi che non conduttivi, i liquidi altamente conduttivi (ad esempio, acidi forti, alcali forti, salamoia) possono causare polarizzazione degli elettrodi, cortocircuiti e altri problemi, richiedendo uno speciale design della struttura isolante.
Impatto della temperatura e della pressione: Le variazioni di temperatura e pressione del fluido possono anche influire sulla sua costante dielettrica, influenzando così i risultati della misurazione. In condizioni di lavoro ad alta temperatura e alta pressione, gli errori di misurazione possono aumentare, richiedendo misure di compensazione della temperatura e della pressione.
Requisiti rigorosi per l'ambiente di installazione: Elevate esigenze per la posizione e l'ambiente di installazione. Ad esempio, deve essere tenuto lontano da forti interferenze di campi elettrici e magnetici e devono essere evitati cortocircuiti con la parete metallica del contenitore. In caso contrario, potrebbero verificarsi derive del segnale o falsi allarmi.
Difficoltà nella misurazione dell'interfaccia o dei livelli di schiuma: Quando si misura l'interfaccia di più liquidi (ad esempio, stratificazione olio-acqua), se le costanti dielettriche dei due liquidi sono vicine, lo strumento potrebbe non riuscire a distinguere con precisione la posizione dell'interfaccia. Inoltre, non è ideale per la misurazione dei livelli di schiuma, in quanto tende a produrre errori.
4. Analisi dei guasti
Se non c'è uscita di corrente durante l'uso, verificare se il cablaggio positivo (+) e negativo (-) dell'elaboratore di segnale è allentato o scollegato e se le viti di fissaggio o i terminali dell'indicatore dello strumento sono allentati, con conseguente scarso contatto del cablaggio.
Se l'indicatore dello strumento mostra zero, utilizzare uno strumento metallico (ad esempio, pinzette, cacciavite) tenuto in mano per toccare il terminale "sensore" dell'elaboratore. L'indicatore dello strumento dovrebbe aumentare; in caso contrario, l'elaboratore di segnale è danneggiato.
Se l'indicatore dello strumento è bloccato a fondo scala: scollegare il cavo "sensore" dell'elaboratore di segnale. Se l'indicatore rimane bloccato, l'elaboratore di segnale è difettoso. Se l'indicatore torna a zero, il sensore ha un isolamento scarso.
Metodo per controllare il sensore: scollegare il cavo del sensore dall'elaboratore e utilizzare un megometro da 500 V o un multimetro di tipo 500 (impostato su ×10k range) per misurare la resistenza tra il cavo del sensore e la parete metallica della torre. La resistenza dovrebbe essere superiore a 100 MΩ; in caso contrario, il sensore ha un isolamento scarso.
Giudizio ed eliminazione delle interferenze: se lo strumento funziona normalmente in laboratorio ma mostra letture fluttuanti o un valore di livello fisso in loco, si può determinare che lo strumento è soggetto a interferenze. Collegare un condensatore elettrolitico (con una capacità di 220μF e una tensione nominale superiore a 50 V) in parallelo ai terminali di alimentazione dello strumento per eliminare le interferenze.
