Unternehmensachen über Was ist ein kapazitiver Füllstandtransmitter?
Was ist ein kapazitiver Füllstandtransmitter?
2025-11-03
1. Übersicht
Ein kapazitiver Füllstandtransmitter ist eine Art von Füllstandmessgerät, das zur kontinuierlichen Messung der Füllstandverschiebung in Druckbehältern oder offenen Behältern verwendet wird. Er misst die durch Füllstandsänderungen verursachte Verschiebung durch einen Sensor, und ein Signalprozessor wandelt die Verschiebungsänderung in einen standardmäßigen 4-20mADC-Stromausgang um. Der Transmitter arbeitet mit einem Zwei-Draht-System und kann an jedes Instrument mit einem 4-20mADC-Eingang angeschlossen werden, wie z. B. Anzeigen, Schreiber, Regler und DCS (Distributed Control Systems), zur Füllstandanzeige, -messung und -regelung.
2. Hauptvorteile
Keine mechanischen beweglichen Teile: Hohe Zuverlässigkeit, lange Lebensdauer und minimaler Wartungsaufwand.
Kompatibilität mit mehreren Medien: Geeignet für leitfähige und nicht leitfähige Flüssigkeiten (z. B. Öl, Wasser, organische Lösungsmittel usw.).
Schnelle Reaktionsgeschwindigkeit: Ideal für Szenarien, die eine schnelle Erkennung von Füllstandsänderungen erfordern.
Starke Anpassungsfähigkeit: Beständig gegen einen gewissen Druck und Temperatur, anwendbar in abgedichteten und korrosiven Umgebungen.
3. Schwächen oder Einschränkungen
Trotz seiner herausragenden Vorteile hat der kapazitive Füllstandtransmitter bestimmte Einschränkungen und Schwächen in praktischen Anwendungen:
Empfindlichkeit gegenüber Medieneigenschaften: Die Messung von kapazitiven Füllstandtransmittern basiert auf der Dielektrizitätskonstante der Flüssigkeit. Wenn sich die Dielektrizitätskonstante der Flüssigkeit signifikant ändert (z. B. gemischte Flüssigkeiten, flüchtige Bestandteile), wird die Messgenauigkeit beeinträchtigt. In einigen Fällen muss das Instrument entsprechend der Flüssigkeitszusammensetzung neu kalibriert werden.
Auswirkungen von Wandhaftung und Ablagerungen: Verunreinigungen, Kristalle oder viskose Substanzen in der Flüssigkeit neigen dazu, an der Elektrodenoberfläche zu haften, was zu Wandhaftung und Ablagerungen führt. Dies führt zu einer abnormalen Kapazität und beeinflusst die Messergebnisse, insbesondere in komplexen Medien wie Abwasser und Schlamm.
Einfluss der Leitfähigkeit: Obwohl theoretisch für leitfähige und nicht leitfähige Flüssigkeiten geeignet, können hochleitfähige Flüssigkeiten (z. B. starke Säuren, starke Laugen, Salzlösungen) Elektrodenpolarisation, Kurzschlüsse und andere Probleme verursachen, was eine spezielle Isolationskonstruktion erfordert.
Auswirkungen von Temperatur und Druck: Änderungen der Temperatur und des Drucks des Mediums können auch seine Dielektrizitätskonstante beeinflussen und somit die Messergebnisse beeinflussen. Unter Hochtemperatur- und Hochdruck-Arbeitsbedingungen können Messfehler zunehmen, was Temperatur- und Druckkompensationsmaßnahmen erforderlich macht.
Strenge Anforderungen an die Installationsumgebung: Hohe Anforderungen an den Installationsort und die Umgebung. Beispielsweise muss er von starken elektrischen und magnetischen Feldern ferngehalten werden, und Kurzschlüsse mit der Metallwand des Behälters müssen vermieden werden. Andernfalls können Signaldrift oder Fehlalarme auftreten.
Schwierigkeiten bei der Messung von Grenzflächen- oder Schaumpegeln: Bei der Messung der Grenzfläche mehrerer Flüssigkeiten (z. B. Öl-Wasser-Schichtung) kann das Instrument, wenn die Dielektrizitätskonstanten der beiden Flüssigkeiten nahe beieinander liegen, die Grenzflächenposition möglicherweise nicht genau unterscheiden. Darüber hinaus ist es nicht ideal für die Messung von Schaumpegeln, da es dazu neigt, Fehler zu erzeugen.
4. Fehleranalyse
Wenn während des Betriebs kein Stromausgang vorhanden ist, überprüfen Sie, ob die Plus- (+) und Minus- (-) Verdrahtung des Signalprozessors locker oder getrennt ist und ob die Befestigungsschrauben oder Klemmen des Instrumentenanzeigegeräts locker sind, was zu einem schlechten Verdrahtungskontakt führt.
Wenn die Instrumentenanzeige Null anzeigt, berühren Sie mit einem Metallwerkzeug (z. B. Pinzette, Schraubendreher) den "Sensor"-Anschluss des Prozessors. Die Instrumentenanzeige sollte ansteigen; wenn nicht, ist der Signalprozessor beschädigt.
Wenn die Instrumentenanzeige am oberen Anschlag ist: Trennen Sie die "Sensor"-Leitung des Signalprozessors. Wenn die Anzeige am oberen Anschlag bleibt, ist der Signalprozessor fehlerhaft. Wenn die Anzeige auf Null zurückkehrt, hat der Sensor eine schlechte Isolierung.
Methode zur Überprüfung des Sensors: Trennen Sie die Sensorleitung vom Prozessor und messen Sie mit einem 500V-Megohmmeter oder einem 500-Typ-Multimeter (auf ×10k-Bereich eingestellt) den Widerstand zwischen der Sensorleitung und der Metallturmwand. Der Widerstand sollte größer als 100 MΩ sein; andernfalls hat der Sensor eine schlechte Isolierung.
Beurteilung und Beseitigung von Störungen: Wenn das Instrument im Labor normal funktioniert, aber vor Ort schwankende Messwerte oder einen festen Füllstandswert anzeigt, kann festgestellt werden, dass das Instrument Störungen unterliegt. Schließen Sie einen Elektrolytkondensator (mit einer Kapazität von 220 μF und einer Nennspannung von mehr als 50 V) parallel zu den Stromversorgungsanschlüssen des Instruments, um die Störung zu beseitigen.
