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RF-Füllstand­mess­geräte

 
Operating Principle
Non-Conductive Medias
Conductive Medias

Für die elektronische Füllstand­messung mit den Kotron®-RF-Kapazitäts­sonden gelten dieselben Grundsätze wie für alle elektronischen Kondensatoren (Abbildung A). Ein Kondensator entsteht, wenn ein Wechselstrom­signal über zwei leitende Platten angelegt wird, die durch ein isolierendes Medium (Epsilon) getrennt sind. Der Wert eines Kondensators wird bestimmt von: 

  1. Fläche der leitenden Platten (A)
  2. Distanz zwischen den Platten (D)
  3. Epsilonwert des isolierenden Mediums zwischen den Platten (E)
     

Kapazität = E*A/D (die Wechsel­strom­frequenz wird als Teil des Modells festgelegt)

Die Kapazität wird in Farad gemessen (benannt nach Faraday), und der in der industriellen Messung verwendete Wert ist eine äußerst kleine Einheit, das Pico-Farad (pF). Ein Pico-Farad ist ein Billionstel Farad.

Der Kapazität­wert steigt, wenn Epsilon oder Platten­größe steigen oder die Distanz zwischen den Platten kleiner wird.

In industriellen Anwendungen (Abbildung B) ist die Sonde eine Platte des Kondensators, die Behälter­wand die andere Platte (Boden­referenz). Das trennende Isolier­material liefert den Epsilon­wert. Ein leerer Behälter ist eigentlich mit Luft gefüllt, die einen Epsilonwert von 1 aufweist, den Grundwert der Dielektrizitäts­skala. Alle Materialien weisen einen Epsilon­wert auf, der höher als der von Luft ist, z.B. Öl = 2,5, Alkohol = 18, Leitungs­wasser = 80. Wenn ein Behälter mit Medien befüllt wird, wird die Luft (Epsilon 1) von den Medien mit einem höheren Epsilon­wert verdrängt. Demzufolge steigt der Kapazität­grad zwischen Sonde und Behälter­wand. Diese Kapazität­veränderung, die dem Ansteigen bzw. Sinken der Medien in einem Behälter entspricht, kann entweder durch einen Grenzstand­schalter mit Kontakt­schluss oder durch einen Messumformer mit Dauer­ausgabe ermittelt werden.

 




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