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介電特性
介電常數(shù)
ε
絕緣材料介電常數(shù)
介電常數(shù)εr和真空介電常數(shù)ε0的乘積。
ε = εr ε0
ε0 = 0.08854 Pf / cm = 8.85419？ 10
-12 F/m相對(duì)介電常數(shù)εr絕緣材料的相對(duì)介電常數(shù)與電極間充滿絕緣材料的電容器的電容Cx和真空中電極組的電容C0有關(guān)。 εr = Cx / C0介電常數(shù)是絕緣材料極化能力的尺度. 測(cè)量原理介質(zhì)的特性通常通過(guò)測(cè)量專用電容器的電容的變化來(lái)決定，研究作為介質(zhì)使用的各種材料。 測(cè)量材料作為電介質(zhì)放置在兩電極之間，電極與材料的表面緊密接觸。 介電常數(shù)采用測(cè)量的電極容量及其幾何尺寸計(jì)算。
電容測(cè)量
電容測(cè)量原理的工作基于電容器。 交流電流在兩個(gè)電極之間形成電場(chǎng)，電容器的特性值電容
c.c
((
pF
)由以下因素決定:
什么？
電極的距離(
s
中所述情節(jié)，對(duì)概念設(shè)計(jì)中的量體體積進(jìn)行分析
什么？
電極的表面積(
a.a
中所述情節(jié)，對(duì)概念設(shè)計(jì)中的量體體積進(jìn)行分析
什么？
電極間材料的
介電常數(shù)
物置測(cè)量的測(cè)量電容器由導(dǎo)電性的容器壁和容器內(nèi)的電容電極構(gòu)成。 只要電容電極固定在容器內(nèi)，電極間的距離和電極的表面積就一定。 在這種情況下，容量?jī)H依賴于容器中
ε0
(電場(chǎng)常數(shù)、真空介電常數(shù))是數(shù)字常數(shù)
ε0
=
8.854 pF/
相對(duì)的
介電常數(shù)
εr
(在測(cè)量技術(shù)中
德克
是應(yīng)用于每種材料的唯一材料常數(shù)，描述填充材料和填充空氣時(shí)的容量變化之間的關(guān)系。
εr
沒(méi)有維度的數(shù)字。 在任何條件下，空氣的
εr
一切相等
1
的雙曲馀弦值。 在充填過(guò)程中，將探針與容器壁之間的空氣置換為不同的材料，電容總是會(huì)增加。
為了保證探針的靜電電容變化的大小足夠大，需要對(duì)被測(cè)定產(chǎn)品的
介電常數(shù)
必須足夠大。
介電常數(shù)
大于
2
的應(yīng)用程序通常不需要區(qū)分，易于處理。 測(cè)定
介電常數(shù)
比我小
2
其產(chǎn)品使用例如接地管(通過(guò)減小極間距離來(lái)提高探針的靈敏度)或適當(dāng)大小的探針等方法，使電容的變化足夠大。
其他測(cè)量原理偶爾被使用。 無(wú)論如何
介電常數(shù)
對(duì)導(dǎo)電材料的測(cè)定沒(méi)有影響。 在這種情況下，我們假定容量的變化非常大。
微波物質(zhì)測(cè)量光是電磁波譜中zui所熟知的波，每個(gè)人都每天面對(duì)。 微波是電氣技術(shù)在規(guī)定頻率范圍內(nèi)產(chǎn)生的電磁波。 物位測(cè)量采用微波技術(shù)測(cè)量材料的表面。 微波的物理特性特別，幾乎不受氣體差異的影響。 實(shí)際上，微波在真空中的傳播沒(méi)有問(wèn)題，高溫、高壓、水垢、凝結(jié)物的影響也可以忽視。 這些特性是將微波技術(shù)與其他測(cè)量原理進(jìn)行比較的zui中常用的測(cè)量原理之一。 微波原理:微波技術(shù)原理基本上是一種跟蹤系統(tǒng)，在極短波長(zhǎng)的電磁波下工作。 微波原理又稱雷達(dá)測(cè)量。 雷達(dá)信息通過(guò)包括發(fā)射機(jī)、發(fā)射天線、目標(biāo)站、接收天線和接收機(jī)的信道來(lái)發(fā)送和接收。 發(fā)射機(jī)是高頻輸出源，用波束發(fā)射高頻輸出。 高頻輸出僅一部分到達(dá)雷達(dá)接收機(jī)并且漫反射還是全反射取決于幾何結(jié)構(gòu)和材料特性。 微波測(cè)量過(guò)程是測(cè)量傳輸時(shí)間的過(guò)程。 測(cè)量器測(cè)量微波的傳播時(shí)間，并將其轉(zhuǎn)換為與物理位置成比例的0/4 …20 mA信號(hào)。 微波測(cè)量在無(wú)障礙罐內(nèi)的效果與介電常數(shù)
的雙曲馀弦值。 在管道(旁通/湍流管)內(nèi)進(jìn)行測(cè)量需要介電常數(shù)
值為1.4。
介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)
如果小于一定值，則雷達(dá)波的有效反射信號(hào)的衰減變大，液位計(jì)不能正常動(dòng)作，因此被測(cè)定介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)
必須大于產(chǎn)品所需的小zui值。 雷達(dá)液位計(jì)(1)的測(cè)量原理是一種利用雷達(dá)波測(cè)量?jī)?chǔ)罐液位的新技術(shù)，雷達(dá)液位計(jì)沒(méi)有可動(dòng)部件，只有天線進(jìn)入儲(chǔ)罐，因此使用維護(hù)費(fèi)用低。 雷達(dá)使用微波，液位測(cè)量通常在10GHz附近。 雷達(dá)波的傳播距離根據(jù)發(fā)射波和反射波的頻率來(lái)計(jì)算，油箱雖然相對(duì)不高，但要求分辨率高，因此幾乎不可能測(cè)量反射時(shí)間，解決方法是改變發(fā)射波的頻率，測(cè)量發(fā)射波和反射波的頻率差，從而計(jì)算雷達(dá)波的傳播距離。 這個(gè)水平計(jì)算機(jī)盡管一次性的投資比浮動(dòng)式高，但是使用費(fèi)用卻非常低。 (2)溫度、壓力及材料特性對(duì)測(cè)量的影響與罐內(nèi)溫度的關(guān)系微波傳播不需要空氣介質(zhì)，因此其傳播速度幾乎不受溫度變化的影響。 根據(jù)測(cè)定，T=500℃時(shí)反射時(shí)間的變化為002%； T=2000℃時(shí)，反射時(shí)間的變化遠(yuǎn)小于003%。 因此，雷達(dá)液位計(jì)完全適用于高溫介質(zhì)的液位測(cè)量。 (3)與罐內(nèi)操作壓力的關(guān)系微波傳播幾乎不受空氣密度變化的影響，因此雷達(dá)液位計(jì)在真空或受壓狀態(tài)下正常工作，在真空狀態(tài)下微波傳播速度相對(duì)于空氣狀態(tài)僅變化0.029%，但當(dāng)操作壓力升高到某一范圍時(shí)，壓力給予測(cè)量的誤差 (4)材料特性對(duì)測(cè)量的影響揮發(fā)性氣體和惰性氣體不影響雷達(dá)液位計(jì)的測(cè)量。 但是，液體介質(zhì)相對(duì)介電常數(shù)
液體湍流狀態(tài)、氣泡大小等被測(cè)材料的特性對(duì)微波信號(hào)衰減應(yīng)該十分重視。 介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)
如果小于一定值，則雷達(dá)波的有效反射信號(hào)的衰減變大，液位計(jì)不能正常動(dòng)作，因此被測(cè)定介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)
必須大于產(chǎn)品所需的小zui值。 隨著產(chǎn)品應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的豐富和軟件處理技術(shù)的完善，一些產(chǎn)品幾乎不承受相對(duì)介電常數(shù)
的影響可用于相對(duì)介電常數(shù)，如西門子LR400
應(yīng)用1.5時(shí)。 此外，液體的擾動(dòng)和泡沫大小對(duì)微波有散射和吸收作用，導(dǎo)致微波信號(hào)衰減，這影響液位計(jì)的正常工作。 也就是說(shuō)，雷達(dá)液位計(jì)對(duì)于高粘度介質(zhì)(瀝青等)、有害介質(zhì)、液面變動(dòng)劇烈的介質(zhì)容器，一定是明智的選擇。
以上就是雷達(dá)液位計(jì)量表基礎(chǔ)文章的全部?jī)?nèi)容
