เซนเซอร์วัดระดับทำงานด้วยเทคโนโลยีที่แตกต่างกัน เช่น Vibrating Fork, Capacitive, RF Level Transmitter, Conductive and Electromechanical บทความนี้ให้ความรู้เกี่ยวกับหลักการและการออกแบบเซนเซอร์ระดับการรับส่งข้อมูลแบบ Capacitive และ RF แม้ว่าหลักการทั้งสองจะขึ้นอยู่กับการวัดความจุไฟฟ้า แต่เซนเซอร์ระดับการรับคลื่นความถี่วิทยุก็มีความเหนือกว่าในการใช้งานที่มีการสะสมตัวจำนวนมาก
Fine-Tek – RF Capacitance Level Sensors
RF Admittance Level Transmitter ทํางานอย่างไร
ความจุไฟฟ้าจะเกิดขึ้นระหว่างโพรบตรวจจับระดับและผนังโลหะของถังซึ่งทำหน้าที่เป็นอิเล็กโทรดสองตัว และสื่อการใช้งานจะทำหน้าที่เป็นตัวกลางไดอิเล็กทริกเมื่อนำเซ็นเซอร์เข้าไปในถัง อิเล็กโทรดเหล่านี้ถูกแยกออกจากกันด้วยฉนวนด้วยตัวกลางที่เหมาะสม เช่น ของแข็งและของเหลวที่เรียกว่าตัวกลางไดอิเล็กทริก อิเล็กทริกเป็นปัจจัยหลักในหลักการความจุ เนื่องจากค่าของมันจะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและความชื้นของวัสดุที่ใช้งาน ควรคำนึงถึงปัจจัยเหล่านี้ขณะออกแบบโพรบ
RF Admittance Level Transmitter จะวัดความจุที่เปลี่ยนแปลงระหว่างโพรบตรวจจับและกราวด์อ้างอิงเพื่อกำหนดระดับของวัสดุในภาชนะ เมื่อหัววัดตรวจจับอยู่ในอากาศเท่านั้น (ไม่มีวัสดุรอบๆ หัววัดตรวจจับ ถังว่างเปล่า) จะมีการวัดปริมาณความจุไฟฟ้า เนื่องจากวัสดุเป้าหมาย (ระดับในถัง) เริ่มเพิ่มขึ้นและล้อมรอบโพรบตรวจจับ ความจุจะเปลี่ยนตามสัดส่วนจนกระทั่งถึงระดับวัสดุสูงสุด ความแตกต่างของความจุไฟฟ้าระหว่างค่าที่มีวัสดุอยู่ที่จุดใดๆ บนโพรบและค่าในอากาศเท่านั้นจะเป็นสัดส่วนกับระดับวัสดุเป้าหมายบนโพรบตรวจจับ
เมื่อระดับของวัสดุในกระบวนการผลิตเพิ่มขึ้น ค่าของไดอิเล็กทริกจะเปลี่ยนไป ซึ่งส่งผลให้ค่าความจุระหว่างหัววัดตรวจวัดระดับและผนังภาชนะเปลี่ยนแปลง การเปลี่ยนแปลงนี้สามารถตรวจจับและวัดได้โดยเทคนิคความถี่วิทยุ สัญญาณ RF เหล่านี้ได้รับการตีความโดยหน่วยประเมินผล และจะแปลงสัญญาณเหล่านี้เป็นสัญญาณเอาท์พุตรีเลย์ กระแส RF ที่ไหลในตัวเก็บประจุช่วยให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ตรวจจับการมีอยู่ของสื่อการใช้งานได้
อ้างอิงรูปภาพจาก sapconinstruments.com
RF-Admittance Level Transmitter ใช้ความจุที่เกิดขึ้นระหว่างโพรบตรวจจับและโพรบอ้างอิงหรือผนังภาชนะโลหะเพื่อคำนวณระดับของตัวกลางภายในภาชนะตามทฤษฎีความจุที่ว่าความจุและภาชนะเพิ่มขึ้นตามสัดส่วน
การออกแบบโพรบ
การออกแบบโพรบประกอบด้วยก้านรับความรู้สึกและส่วนที่ต่อสายดิน โพรบสามารถทำจากสแตนเลสซึ่งทนทานต่อคราบและการกัดกร่อน และให้การสนับสนุนเซ็นเซอร์ระดับอย่างแข็งแกร่ง การออกแบบโพรบอาจแตกต่างกันไปตามประเภทของถังและสื่อการใช้งาน การออกแบบโพรบสำหรับถังประเภทและวัสดุต่างๆ มีดังต่อไปนี้:
- ถังโลหะ (Metallic Tank) – ถังโลหะทำหน้าที่เป็นกราวด์โดยมีเพียงก้านเซ็นเซอร์เท่านั้นที่เพียงพอ โดยไม่มีการอ้างอิงและการต่อสายดิน
- ถังที่ไม่ใช่โลหะ (Non-metallic Tank) – ถังที่ไม่ใช่โลหะต้องมีหัววัดอ้างอิงสำหรับการต่อสายดินที่เหมาะสม ซึ่งสามารถทำได้โดยการเตรียมการดังต่อไปนี้:
- Twin Probe ให้การต่อสายดินที่เหมาะสมสำหรับวัสดุที่มีค่า pf ต่ำพร้อมการอ้างอิงและก้านวัด
- Still Well ให้การต่อสายดินที่เหมาะสมสำหรับวัสดุที่มีตัวกลางอิเล็กทริกต่ำ และสร้างความปั่นป่วนโดยให้กราวด์เหนือก้านรับความรู้สึก
EBX RF-Admittance Level Transmitter
คุณสมบัติ
- 4~20mA 2 สายไฟฟ้าห่วง
- การใช้พลังงานต่ำ (สูงสุด 20mA)
- ความแม่นยำเชิงเส้นสูง (<A1% FS หรือ A0.5pF) 1 การชดเชยอุณหภูมิ เอฟเฟกต์อุณหภูมิต่ำ (A0.2% FS/BC หรือ 0.1pF/BC)
- การสอบเทียบง่าย (มี 2 จุดสำหรับการสอบเทียบ)
- ไม่มีระยะบอด เหมาะสำหรับรถถังที่แตกต่างกัน
- เหมาะสำหรับอุณหภูมิสูง แรงดันสูง และสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน
- จอแสดงผล LCD ท้องถิ่น
ตัวอย่างการใช้งาน
อ้างอิง: Fine-Tek, sapconinstruments.com
สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม โปรดติดต่อเรา:
โทร: 02-384-6060 | ไลน์: @flutech.co.th | อีเมล: [email protected] | เฟสบุ๊ค: @flutech.co.th