基于电磁谐振技术的微水测定新方法研究

2013-07-04 13:20:46来源: 21ic 关键字:电磁谐振技术  微水测定  敏感元件
1测定原理及其实现

1.1测定原理

在线微水测定方法以电容作为敏感元件,利用油的介电常数水的介电常数不同,当水的含量变化时,油和水混和物的介电常数发生变化,则相应的电容发生变化,将电容接入电磁谐振工作电路,则可检测出电容的变化量,即求出水的含量。

测量电容采用圆柱形电容器,结构如图1所示,则该电容器的电容为:

其中D,d:两个极柱的直径;ε:电介质的介电常数;L:电容的有效长度

对于一个确定的电容,设

则(1)式可写成

干物质吸水后的介电常数的变化用下式表示:

其中εm:湿物质的介电常数;ε1:水的介电常数;ε2:干物质的介电常数;S1:湿物质中水含量的体积填充系数;S2:湿物质中干物质含量的体积填充系数,显然S2=1-S1。

根据(2)、(3)式得:

因为K、ε1、ε2是常数,所以电容的变化与水含量的变化成正比,只要求出电容变化量就可以知道水含量S1。

1.2测试系统的硬件组成

通过传感器把石油产品中的微量水含量变为电信号,经过信号调理和电路变换,送入单片机系统进行综合处理后,再通过D/A和F/I转换为4~20mA等标准直流电信号输出,该系统具有自校验、自诊断等智能功能,具有很好的现场实用性。

1.3实现

变送器为全封闭铠装结构,具有很好的屏蔽性。将变送器安装在储油箱的顶部、底部或侧面,采用RS-485串行接口上位机(二次仪表)连接实现在线测量。为了提高传感器的灵敏度,减少外界温度和电磁干扰,传输信号的电缆采用双层屏蔽同轴电缆,线缆的外屏蔽层接地

[1] [2]

关键字:电磁谐振技术  微水测定  敏感元件

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2013/0704/article_7559.html
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