Selam! Bir seviye göstergesi tedarikçisi olarak, sık sık farklı türdeki seviye göstergelerinin nasıl çalıştığı hakkında sorular alıyorum. Bugün kapasitif seviye göstergelerine odaklanacağım. Bu küçük cihazlar oldukça havalı ve nasıl çalıştıklarını anlamak, onların ihtiyaçlarınıza uygun olup olmadığına karar vermenize yardımcı olabilir.
Kapasitansın Temelleri
Kapasitif seviye göstergelerinin nasıl çalıştığına dalmadan önce, kapasitansın ne olduğuna hızlıca bakalım. Kapasitans, bir sistemin elektrik yükünü depolama yeteneğidir. Küçük bir elektrik depolama ünitesine benziyor. Suyu tutabilen bir kova gibi düşünebilirsiniz. Kova ne kadar çok su tutabilirse "kapasitesi" de o kadar yüksek olur. Elektrik dünyasında, bir sistem ne kadar çok şarj depolayabilirse kapasitesi de o kadar yüksek olur.
Kapasitans farad (F) cinsinden ölçülür, ancak çoğu pratik uygulamada mikrofarad (μF) veya pikofarad (pF) gibi çok daha küçük birimlerle uğraşırız. İki iletken plaka arasındaki kapasitans birkaç şeye bağlıdır: plakaların alanı, aralarındaki mesafe ve plakalar arasındaki malzeme (veya dielektrik).
Kapasitif Seviye Göstergeleri Nasıl Çalışır?
Kapasitif seviye göstergesi, bir tank veya kaptaki bir maddenin seviyesini ölçmek için kapasitans prensibini kullanır. Temel kurulum, tankın içine yerleştirilen bir sondadan (genellikle metal bir çubuk veya tüp) oluşur. Bu prob, kapasitördeki iletken plakalardan biri gibi davranır. Tank duvarı veya başka bir referans elektrodu diğer plaka görevi görebilir.
Tank boş olduğunda prob ile referans elektrot arasındaki dielektrik genellikle havadır. Hava nispeten düşük bir dielektrik sabitine sahiptir. Tank bir maddeyle (sıvı veya katı gibi) dolduğunda, prob ile referans elektrot arasındaki dielektrik değişir. Çoğu sıvı ve katı havadan daha yüksek bir dielektrik sabitine sahiptir.
Tanktaki maddenin seviyesi arttıkça, probun daha büyük bir kısmı daha yüksek dielektrik sabitine sahip madde tarafından çevrelenir. Bu, prob ile referans elektrot arasındaki kapasitansın artmasına neden olur. Seviye göstergesi kapasitanstaki bu değişikliği ölçer ve bunu seviye ölçümüne dönüştürür.
Süreci birkaç adıma ayıralım:
- İlk Kurulum: Seviye göstergesi tank boşken kalibre edilir. Gösterge, boş tank durumuna karşılık gelen başlangıç kapasitans değerini kaydeder.
- Madde Dolumu: Tank maddeyle doldukça probun etrafındaki dielektrik değişir ve kapasitans artmaya başlar.
- Kapasitans Ölçümü: Seviye göstergesi, prob ile referans elektrodu arasındaki kapasitansı sürekli olarak ölçer.
- Seviye Hesaplama: Kalibrasyon verilerine ve ölçülen kapasitansa bağlı olarak gösterge, tanktaki maddenin seviyesini hesaplar.
- Çıkış: Hesaplanan seviye daha sonra yerel bir göstergede görüntülenir veya bir elektrik sinyali (4 - 20 mA sinyali gibi) aracılığıyla bir kontrol sistemine iletilir.
Kapasitif Seviye Göstergelerinin Avantajları
Kapasitif seviye göstergeleri, onları birçok uygulamada popüler bir seçim haline getiren çeşitli avantajlara sahiptir:
- Çok yönlülük: Sıvıların, katıların ve hatta çamurların seviyesini ölçmek için kullanılabilirler. İster su, ister yağ, tanecikler veya tozlarla uğraşıyor olun, kapasitif bir seviye göstergesi işinizi halledebilir.
- Müdahaleci olmayan (bazı durumlarda): Bazı kapasitif seviye göstergeleri, tank duvarını delmeye gerek kalmadan tankın dışına monte edilebilir. Bu, sızıntı veya kirlenme riskini almak istemediğiniz uygulamalar için mükemmeldir.
- Yüksek Doğruluk: Kapasitif seviye göstergeleri, özellikle uygun şekilde kalibre edildiklerinde doğru seviye ölçümleri sağlayabilir.
- Kolay Kurulum: Diğer bazı seviye ölçer türlerine göre kurulumu nispeten kolaydır. Probu tanka yerleştirmeniz ve elektrik kablolarını bağlamanız yeterlidir.
Kapasitif Seviye Göstergelerinin Sınırlamaları
Elbette hiçbir seviye göstergesi mükemmel değildir ve kapasitif seviye göstergelerinin birkaç sınırlaması vardır:
- Dielektrik Varyasyonları: Ölçülen maddenin dielektrik sabiti değişirse (örneğin sıcaklık veya bileşim değişikliklerinden dolayı), bu durum seviye ölçümünün doğruluğunu etkileyebilir.
- Kaplama ve Biriktirme: Zamanla prob, ölçülen maddeyle kaplanabilir. Bu kaplama kapasitansı değiştirebilir ve hatalı okumalara yol açabilir. Probu temiz tutmak için düzenli bakım gerekebilir.
- Elektriksel Girişim: Kapasitif seviye göstergeleri elektriksel girişime duyarlıdır. Yakında başka elektrikli cihazlar varsa veya kablolar uygun şekilde korunmamışsa ölçümde hatalara neden olabilir.
Kapasitif Seviye Göstergelerinin Uygulamaları
Kapasitif seviye göstergeleri çok çeşitli endüstrilerde ve uygulamalarda kullanılmaktadır:
- Kimya Endüstrisi: Depolama tankları, reaktörler ve boru hatlarındaki kimyasalların seviyesini ölçmek için kullanılırlar. Kimyasalların farklı dielektrik sabitleri olabilir, ancak kapasitif seviye göstergeleri bu değişimleri karşılayacak şekilde kalibre edilebilir.
- Yiyecek ve İçecek Endüstrisi: Kapasitif seviye göstergeleri, depolama tanklarında süt, meyve suyu, bira gibi sıvıların seviyesini ölçmek için kullanılır. Ayrıca tahıl ve şeker gibi katı maddelerin seviyesini ölçmek için de kullanılırlar.
- İlaç Endüstrisi: İlaç sektöründe ürünlerin kalite ve güvenliğinin sağlanması için doğru seviye ölçümü çok önemlidir. Kapasitif seviye göstergeleri, üretim süreçlerinde sıvı ve tozların seviyesini ölçmek için kullanılır.
- Su ve Atık Su Arıtma: Kapasitif seviye göstergeleri, depolama tankları, durultucular ve atık su arıtma tesislerinde suyun seviyesini ölçmek için kullanılır.
Ürün Önerilerimiz
Seviye göstergesi tedarikçisi olarak, çeşitli yüksek kaliteli kapasitif seviye göstergeleri ve diğer seviye ölçüm ürünleri sunuyoruz. Örneğin,Rosemount 5408 Temassız Radar Seviye Vericisi | 2 - Telli FMCW Radarıtemassız seviye ölçümü için mükemmel bir seçenektir. Maddeyle temas edecek bir proba ihtiyaç duymadan doğru seviye ölçümleri sağlamak için radar teknolojisini kullanır.
Katı seviye şalteri arıyorsanız,Rosemount™ 2555 Katı Madde Seviye Şalteri - Kapasite Probugüvenilir bir seçimdir. Bir tank veya kaptaki katı maddelerin varlığını veya yokluğunu tespit etmek için kapasitans teknolojisini kullanır.
Kılavuzlu dalga radarı seviye ölçümü için,Rosemount™ 3302 Seviye Vericisi - Kılavuzlu Dalga Radarımükemmel bir seçenektir. Radar sinyalini yönlendirmek için bir prob kullanır ve sıvılar ve katılar için doğru seviye ölçümleri sağlar.
Çözüm
Kapasitif seviye göstergeleri, tank ve kaplardaki maddelerin seviyesini ölçmek için çok yönlü ve kullanışlı bir araçtır. Nasıl çalıştıklarını anlayarak uygulamanız için doğru seçim olup olmadıkları konusunda bilinçli bir karar verebilirsiniz. Seviye ölçer ürünlerimiz hakkında sorularınız varsa veya sektörünüzde seviye ölçümü konusunda yardıma ihtiyacınız varsa bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin. İhtiyaçlarınıza en uygun çözümü bulmanıza yardımcı olmak için buradayız. Seviye ölçümü gereksinimleriniz hakkında bir tartışma başlatmak ve ürünlerimizin operasyonlarınıza nasıl fayda sağlayabileceğini keşfetmek için bugün bizimle iletişime geçin.
Referanslar
- Endress + Hauser'den "Seviye Ölçümü El Kitabı"
- Tony Beckwith, Brian Buckley ve Alastair Campbell'den "Enstrümantasyon ve Kontrol Sistemleri"
