新型射频导纳料位计技术解决挂料和温漂问题

射频导纳料位计与静电容式料位计测量原理类似地方在于，同样是将传感器探头与储料仓壁面作为电容的两极，所不同的是静电容式料位计仅仅电容测量两极的电容信号值来计算仓体的料位，而射频导纳料位计则在两极之间施加了RF高频电流信号，通过测量电容两极间导纳值（阻抗的倒数）确定料位值。

传统射频导纳料位计传感器的探头以及传输信号线均采用了三端屏蔽技术，即5层同心结构，从里到外依次为中心层、屏蔽层、绝缘层，中心层和屏蔽层与仪表变送器连接，中间由绝缘层将其分开，绝缘层外面是接地的安装螺纹，即仪表变送器电路的接地端通过仪表安装螺纹与储料仓仓壁接通。

挂料对静电容式料位测量的过程影响在于，当装有粉煤灰或者活性炭的储料仓满料时，由于物料具有导电性，传感器探头与料仓壁面之间的回路相当于只存在一只纯电容；当储料仓物料逐渐排出时，传感器探头上挂有黏连的物料，挂料对于测量电路来讲具有阻抗（既有电容又有电阻），很明显这些挂料的存在不仅会影响电容值的测量，还会消耗测量回路电压。以上存在的电容和电阻组成的复合信号称之为阻抗，其倒数称之为导纳。

射频导纳料位计在变送器中增加了缓冲放大器的电路，当传感器探头上出现挂料时，缓冲放大器会补偿回路中损失的电压，抵消掉挂料阻抗造成的误差影响。到此时只解决了挂料对电路能量消耗的问题，还存在挂料容抗C挂的问题。由于挂料层的相对测量回路来讲，其容抗和阻抗相等，利用公式原理，在电路中可以直接测量得到的挂料层导纳值，计算得到挂料层的电容值，从而得到实际的传感器探头与料仓壁面之间电容值。

测量信号线是用于探杆中心层与测量电路之间传输测量信号的线缆，测量信号线本身存在一定的电容值，随着温度变化电容值也会发生改变，从而最终影响测量的准确性。射频导纳式料位计通过应用三端屏蔽技术来解决这个问题。测量信号线缆采用五层同心结构，其中屏蔽层连接到测量回路的同相放大器输入端，增益为“1”，其输出端与测量信号线的中心层连通，两者之间电压、频率及相位相同，即屏蔽层和中心层之间没有电流流过，相当于将测量信号线的电容值屏蔽掉，这样即使因为温度变化引起测量信号线的电容值变化，也不会影响到最终电容值的测量。

审核编辑 黄昊宇