静電容量式レベルセンサー — デバイス、動作原理、用途

静電容量式レベルセンサーは主に、さまざまな液体のレベルを監視する手段として使用されます。制御プロセスは、各液体が特定の誘電率を持っているという事実に基づいています。したがって、静電容量式レベルセンサーの動作原理は次のようになります。

静電容量式レベルセンサーの主な要素は、置かれた環境に応じて静電容量が変化する特別な高感度コンデンサーです。コンデンサの感度により、センサーは誘電性の流体と最小限の液体の両方に対して同等に効果的に動作することができます。 誘電率.

センサーは、タンク内 (パイプ内など) のレベルを監視する必要がある液体材料のタンクに簡単に取り付けられます。現在の空気の誘電率を基本誘電率とします。そして、液体がセンサーの感応要素に接触するとすぐに、感応コンデンサーの静電容量が変化します。この時点でセンサーが機能し、液体の制御レベルが固定されます。

ちなみに、静電容量式レベルセンサーは、感応素子が液体に直接接触することなく液体に反応することができます。結局のところ、誘電率の変化を固定することは、液面が変化するタンク本体の誘電体材料によっても行うことができます。監視は、液体が高感度センサー素子が設置されている場所に到達するとすぐに、たとえばタンクの蓋、壁、または底を通して行うことができます。

同軸電極を備えた静電容量式レベルメーターは、非導電性媒体のレベル測定に使用されます。同軸感応素子の欠点は、特に媒体の粘度が高く、固体不純物が存在する場合、管理された物質の充填が不十分であることです。

センサーは、形状、サイズ、感知要素の設計、ハウジングの設計とサイズ、センサーの設置タイプ (壁またはカバーに内蔵、コンテナの隣に配置) など、さまざまなバージョンで製造されています。 、容器内の懸濁液上に置かれる）。

1 つの電極を感応要素として使用する場合、コンデンサの 2 番目の電極の役割は、タンクの壁が金属の場合は接地されたタンクの壁、タンクの壁が金属製の場合は特別な接地された金属電極によって果たされます。誘電体でできています。単一の電極は、剛性ロッドまたは柔軟なケーブルにすることができます。

導電性媒体のレベルを測定するには、測定電極を絶縁層で覆います。原則として、フッ素樹脂が断熱材として使用されます。

静電容量式液面センサーは、ほぼすべての液体と互換性があるため、さまざまな現代の産業分野で使用されています。これは液体肥料と灌漑システムを備えた農業です。これは食品産業 (牛乳、水、飲料) です。

石油化学産業では、石油製品のレベルを管理する必要があります。医薬品、液体製剤においては、多くの産業において、地下水だけでなく、貯蔵システムの水、企業内や単に建物内の上水道、下水、下水などの水位を制御することが非常に重要です。

このようにして、センサーは液体製品のレベルを測定し、必要に応じてオートメーションと連携して、必要な値を維持することができます。流れを監視するだけでなく、容器への液体の充填や液体がパイプラインを通過するプロセスも監視できます。したがって、静電容量式液面センサーは、あらゆる種類の企業の自動化システムにとって不可欠なソリューションです。

静電容量センサーを他のタイプのレベル制御デバイスと区別できる利点は数多くあります。静電容量センサーは、化学的に攻撃的で可燃性の物質にも適合します。

ほぼあらゆる物理的特性を持つ製品、あらゆる容量、形状、サイズのタンクを扱うことができます (非接触相互作用の可能性があるため)。部屋は煙やほこりで覆われており、空気中に湿度が高い場合がありますが、センサーの動作には影響しません。

センサーは設置が簡単で、メンテナンスも非常に簡単です。その結果、センサーの寿命は数年単位で測定でき、正しく使用すれば精度と信頼性は変わりません。

もちろん、静電容量センサーにも欠点があります。たとえば、泡立ち、物質の蓄積、または堆積物に敏感であり、誤警報を引き起こす可能性があります。したがって、このようなセンサーの定期的なメンテナンスが必要です。もちろん、他のタイプのセンサーよりも高価です。

いずれの場合も、設置前にセンサーを正確に調整し、動作中にセンサーの状態を監視する必要があります。そうすれば、制御の信頼性と精度は最高のままになります。