射频导纳物位开关工作原理详细介绍

　　射频导纳物位开关由传感探杆、电子测控单元和防护外壳组成，是根据射频导纳测量原理制造的点动式物位开关。当物位达到预先设置的位置时，传感探杆产生信号，经电子测控单元处理后的输出信号可提供继电器输出，其标准的双刀双掷继电器接点可控制警铃、电磁阀或其它低功率设备动作，实现对液体、固体物位的报警和控制。

　　该产品为机电一体化产品，用于存放液体或固体颗粒的罐、槽、筒仓或料斗的料位控制及报警。即使在极端恶劣的现场条件下，也能可靠工作，而不受挂料、压力、材料密度、湿度甚至物料化学特性变化的影响。本产品以其耐恶劣使用环境及高可靠性等特点被成功应用于航天、化工化纤、制药、食品等军用和民用领域的料位自动化控制系统。

二、 工作原理及特点

　　射频导纳物位开关采用了射频导纳技术，是从电容测量技术发展起来的一种新的物位检测手段。由于在电路中采用了防挂料技术，所以它比基于电容测量技术的物位开关更可靠、适用性更广，是电容式物位开关的换代产品。

　　射频导纳中导纳的含义为电学中阻抗的倒数，它由电阻性成分、电容性成分、感性成分综合而成。所以，射频导纳测量技术可以理解为用高频无线电波测量导纳。

　　与普通电容物位开关相比，射频导纳物位开关的明显区别在于其三端元件技术。在电路单元测量信号上引出一根线，经同相放大器放大，其输出与同轴电缆内屏蔽层相连，该屏蔽层最后又连到传感器的内屏蔽层上。这里的同相放大器是一个增益为“1”，即输出信号与输入信号等电位、同相位、同频率但互相隔离的一种放大器。由于同轴电缆的中心线与内层屏蔽存在上述关系，所以二者之间没有电位差，也就没有电流流过，相当于二者之间没有电容或电容等于零。这种消除芯线和屏蔽层间分布电容的方法又被称为电容“中和”技术。因此，电缆的分布电容的温度效应、安装电容等也就不会对测量产生影响。

　　为解决传感器上的挂料问题，采用一种新的五层同心结构。最里层是中心探杆，中间是屏蔽层，最外层是接地的安装螺纹，它们之间用绝缘层隔离。与同轴电缆的情况一样，中心探杆与屏蔽层之间没有电势差，即使传感器上挂料阻抗较小，也不会有电流流过，电路测量的只是从传感器中心到对面罐壁(地)的电流。因为屏蔽层能阻挡电流沿传感器返回流向容器壁，因而对地电流只能经传感器末端通过被测物料流到对面容器壁。屏蔽层与容器壁之间尽管存在电势差，两者之间因此有电流流过，但该电流不被测量，不影响测量结果。这样就将测量端保护起来，不受挂料的影响。只有容器中的物料确实上升直到接触到中心探杆时，通过被测物料，中心探杆与地之间才能形成被测电流。仪器检测到该电流，产生有效输出信号。