带自动标定和自动校正的智能化连续式电容物位计

　　介绍带有两个基准点的带自动标定和自动校正的女能化连续式电容物位计，可以方便地在安装现场自动标定和进行动态校正，免除人工现场标定的麻烦.同时提高了测量精度。

　　1引言

　　电容技术测量物位很早就得到广泛的应用，其优点是作为传感器的电容极棒结构简单，能在较高的容器压力下和高、低温条件下工作，被测物料可以是粉状或颗粒状固体，也可以是液体;既可以是导电介质，也可以是非导电介质。电容物位计可以分为检测物位连续变化的和检测某一位置上有无被测物料两大类。前者称为连续式电容物位计，后者称为开关式电容物位计或简称电容物位开关。

　　电容物位开关的探头一般水平安装在容器侧面某一位置上。当物位跨越该位置时，探头电容作阶跃变化，而且变化幅值较大，故其标定比较容易。连续式电容物位计的栩健则比较困难，主要由于(l)探头的初始电容(即容器为空时的探头电容)与容器的尺寸、探头的安装位置、引线电容等有关。(2)物料的介电常数不一定已知，或随物料温度而变化。(3)有些情况下，可能更换物料种类。因此，连续式电容物位计无法在仪表出厂前进行标定，只能在现场安装之后进行标定。标定是十分麻烦耗时的工作，有时安装现场环境非常恶劣，现场标定根本无法进行。

　　E+H公司有两种带自动标定和自动校正的连续式电容物位计FMC671Z和FMC672Z[1]。FMC671Z有一个从容器顶部插入的连续式电容极棒和一个从容器侧面约为容器高的一半处插入的电容开关极棒。后者作为物位基准点(图1)。设原来输出与物位关系如图1的直线L，所示。物位到达基准物位Hs时，输出为Ml。假定由于某种原因使输出与物位之间的关系发生变化，物位为Hs时输出为M2或M3，FMC671Z按直线LZ或L:来修正输出与物位的关系。但存在的问题是零物位时电容可能变化，使校正带有较大误差。

　　FMc672Z把开关极棒换成了连续式电容极棒，水平安装在容器底部低于最低物位处(图2)。它以两个级棒的电容变送器的输出M;和M:的比值M，/MZ确定物位。它可以有效地消除物料介电常数变化的影响，但也不能消除初始电容变化造成的误差。

　　上述两种方都属于单点校正法，即采用一个校准点，不可能正确地进行自动校正。为此，我们在一个研究项目中开发了一个具有两个基准点的自动标定和自动校正的智能化连续式电容物位计。

　　2工作原理

　　2.1多个墓准点的自动校正理论〔2·3〕

　　作为一般情况的讨论，考虑到非线性的情况，需要采用多个基准点才可实现准确的自动校正。