[实用新型]一种新型射频导纳物位计

说明书

技术领域

本实用新型涉及液位计技术领域，尤其涉及一种新型射频导纳物位计。

背景技术

射频导纳物位控制技术是一种从电容式物位控制技术发展起来的，是一种防挂料性能更好，工作更可靠，测量更准确，适用性更广的物位控制技术，“射频导纳”中“导纳”的含义为电学中阻抗的倒数，它由阻抗成分，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电流测量导纳的方法。高频正铉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量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。

对于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传感器绝缘层的表面，对仪表传感器来说仅表现为一个电容和电阻组成的复阻抗，从而引起两个问题：

一、物料本身对传感器相当于一个电容，它不消耗变送器的能量，(纯电容不耗能)，但挂料对传感器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；

二、对于导电物料，传感器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。

实用新型内容

本实用新型提供了一种新型射频导纳物位计，通过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，从而使加在传感器的振荡电压得到稳定；同时用交流鉴相采样器可以分别测量测量极上的电容和电阻，可以获得物位真实值，从而排除挂料的影响，使得测量精度提高；此外采用防爆外壳和带有散热孔的地极层，使得使用更加安全，性能更加稳定，并采用模块化设计，实现了杆式和缆式两种模式的互联，使用范围更广。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种新型射频导纳物位计，包括表头和传感器，所述的表头内设有控制电路，表头的末端通过连接头与传感器的一端相连接，所述的传感器从外到内依次设有地极层、绝缘层一、屏蔽层、绝缘层二和检测极，所述的地极层、屏蔽层和检测极通过连线端口分别与驱动器、交流鉴相采样器相连接，所述的驱动器和交流鉴相采样器的输出端与振荡器相连接，振荡器的输出端与控制器相连接，控制器中的处理信号通过输出电路进行输出或进入存储器进行存储，所述的检测极的末端设有连接口与延长线的一端相连接，延长线的另一端设有检测头。

作为本方案的优选实施例，所述的表头的外壳为防爆材质制成，与内部电子元件通过螺栓固定连接，防爆等级符合NEMA1-5&12、NEMA4X的防爆标准,符合1区Ⅰ级A、B、C、D组，Ⅱ级E、F、G级和Ⅲ级所有级别防爆。

作为本方案的优选实施例，所述的地极层靠近连接头一端的壁面上设有散热孔。

作为本方案的优选实施例，所述的屏蔽层为金属材质，绝缘层一和绝缘层二为PPS绝缘材料。

作为本方案的优选实施例，所述的延长线为柔性材料，外表面为绝缘材质，内部导体与检测极相连通。

作为本方案的优选实施例，所述的控制器为MCU控制单元，内部集成了12位AD转换器，存储器为FLASH型号。

作为本方案的优选实施例，所述的输出电路为基于MCU和HART MODEM芯片开发的通信接口。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

通过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，从而使加在传感器的振荡电压得到稳定；同时用交流鉴相采样器可以分别测量测量极上的电容和电阻，可以获得物位真实值，从而排除挂料的影响，使得测量精度提高；此外采用防爆外壳和带有散热孔的地极层，使得使用更加安全，性能更加稳定，并采用模块化设计，实现了杆式和缆式两种模式的互联，使用范围更广。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例的结构示意图；

图2是本申请实施例的信号处理系统结构示意图。

图1-图2中：1、表头，2、控制器，3、连接头，4、传感器，5、地极层，6、绝缘层一， 7、屏蔽层，8、绝缘层二，9、检测极，10、连接口，11、延长线，12、检测头，13、驱动器， 14、交流鉴相采样器，15、振荡器，16、存储器，17、输出电路。