电容探极的静电干扰分析与消除

　　1引言

　　粉状与块状物位检测是冶金、化工、建材、轻工、食品加工等行业在生产过程控制中所共同需要解决的问题。电容料位仪由于测量简单，成本低廉，而获得了广泛的应用。而电容料位仪的测量精度和可靠性又取决于电容探极。

　　在不少应用场合，储料仓体是处于高温、动态的过程。高温粉状物料连续的流入储料罐，冲刷在探极上，使探极上感应出一定的电势。轻则影响测量精度，重则烧毁测量仪表。在现场安装电容探极经常测量到上百伏的感应电势。因此，如何解决这一问题，成为电容料位仪测量物位的关键所在。这便是目前电容料位仪测量不准确、稳定性差以至烧表的根本原因。

　　2测量基本原理

　　消除感应电势.关键在于改善探极工作环境。为了解决这一问题，让我们先分析一下电容料位仪的测量原理。

　　众所周知，任何两个绝缘的导体间均存在电容效应，电容量的大小取决于两导体的形状、面积、间距及绝缘材料的介电系数

　　以如图1所示的圆柱形储料罐为例。图中的圆柱形金属仓体构成电容的一极(一般接地)，柱形(或管型)探极构成另一极。其等效电容由两部分构成。一部分是由介电系数。的物料，另一部分为未填充物料时空气的介电系数。。所构成的。设料位高为X，则总电容量为:

　　上式表明，当仓体与探极的直径确定(D，/d).料位X与电容变化量△C成正比。检测出这个电容变化量，便可知道料位的实际高度。

　　3探极的改进措施

　　如前所述，要使电容料位仪能准确地测量和稳定的工作，必须消除探极上的感应电势，而关键又在于改善探极恶劣的工作环境，借用液位测量中的双层探极，并根据粉状、颗粒物料的特点作适当改进，如图2所示;

　　在金属圆筒形外电极上背向进料口的方向开出若干进料孔，以便让储料罐里的物料进入双层电极内，使双层电极内的料位大致与储料罐里的料位相等。为了在仓卸料时迅速排空双层电极内的物料，并同时能固定内探极的下端，把外探极的下部做成图2(b)的形状即可。

　　如果仓体为金属，则外电极上端可直接焊接在其上，不需加外接地(因仓体一般已接地)，如果仓体不是金属，则外电极需加接地，这样便很自然地解决了物料冲刷电极所积电荷的滞漏问题。

　　探极的这种结构至少存在如下优点: