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¿Qué es un transmisor de nivel capacitivo?
2025-11-03
1. Descripción general
Un transmisor de nivel capacitivo es un tipo de instrumento de medición de nivel utilizado para la medición continua del desplazamiento de nivel en recipientes a presión o contenedores abiertos. Mide el desplazamiento causado por los cambios de nivel a través de un sensor, y un procesador de señal convierte la variación del desplazamiento en una salida de corriente estándar de 4-20mADC. El transmisor opera en un sistema de dos hilos y se puede conectar a cualquier instrumento con una entrada de 4-20mADC, como indicadores, registradores, reguladores y DCS (Sistemas de Control Distribuido), para la visualización, medición y control del nivel.
2. Ventajas principales
Sin partes móviles mecánicas: Alta fiabilidad, larga vida útil y mínimos requisitos de mantenimiento.
Compatibilidad con múltiples medios: Adecuado tanto para líquidos conductores como no conductores (por ejemplo, aceite, agua, disolventes orgánicos, etc.).
Velocidad de respuesta rápida: Ideal para escenarios que requieren una detección rápida de los cambios de nivel.
Fuerte adaptabilidad: Resistente a un cierto grado de presión y temperatura, aplicable en entornos sellados y corrosivos.
3. Debilidades o limitaciones
A pesar de sus destacadas ventajas, los transmisores de nivel capacitivos tienen ciertas limitaciones y debilidades en aplicaciones prácticas:
Sensibilidad a las propiedades del medio: La medición de los transmisores de nivel capacitivos se basa en la constante dieléctrica del líquido. Si la constante dieléctrica del líquido cambia significativamente (por ejemplo, líquidos mezclados, componentes volátiles), la precisión de la medición se verá afectada. En algunos casos, el instrumento necesita ser recalibrado de acuerdo con la composición del líquido.
Impacto de la adhesión a la pared y la incrustación: Las impurezas, los cristales o las sustancias viscosas en el líquido tienden a adherirse a la superficie del electrodo, causando adhesión a la pared e incrustación. Esto conduce a una capacitancia anormal y afecta los resultados de la medición, especialmente en medios complejos como aguas residuales y lodos.
Influencia de la conductividad: Aunque teóricamente aplicable tanto a líquidos conductores como no conductores, los líquidos altamente conductores (por ejemplo, ácidos fuertes, álcalis fuertes, salmuera) pueden causar polarización de los electrodos, cortocircuitos y otros problemas, lo que requiere un diseño especial de estructura aislante.
Impacto de la temperatura y la presión: Los cambios en la temperatura y la presión del medio también pueden afectar su constante dieléctrica, influyendo así en los resultados de la medición. En condiciones de trabajo de alta temperatura y alta presión, los errores de medición pueden aumentar, lo que requiere medidas de compensación de temperatura y presión.
Requisitos estrictos para el entorno de instalación: Exigencias elevadas en cuanto a la ubicación y el entorno de instalación. Por ejemplo, debe mantenerse alejado de fuertes interferencias de campos eléctricos y magnéticos, y deben evitarse los cortocircuitos con la pared metálica del contenedor. De lo contrario, pueden producirse derivas de señal o falsas alarmas.
Dificultad para medir niveles de interfaz o espuma: Al medir la interfaz de múltiples líquidos (por ejemplo, estratificación aceite-agua), si las constantes dieléctricas de los dos líquidos son cercanas, el instrumento puede no distinguir con precisión la posición de la interfaz. Además, no es ideal para medir niveles de espuma, ya que tiende a producir errores.
4. Análisis de fallos
Si no hay salida de corriente durante el uso, compruebe si el cableado positivo (+) y negativo (-) del procesador de señal está suelto o desconectado, y si los tornillos de fijación o los terminales del indicador del instrumento están sueltos, lo que provoca un mal contacto del cableado.
Si el indicador del instrumento muestra cero, utilice una herramienta metálica (por ejemplo, pinzas, destornillador) en la mano para tocar el terminal "sensor" del procesador. El indicador del instrumento debería aumentar; si no, el procesador de señal está dañado.
Si el indicador del instrumento está clavado a escala completa: Desconecte el cable "sensor" del procesador de señal. Si el indicador permanece clavado, el procesador de señal está defectuoso. Si el indicador vuelve a cero, el sensor tiene un aislamiento deficiente.
Método para comprobar el sensor: Desconecte el cable del sensor del procesador y utilice un megóhmetro de 500 V o un multímetro tipo 500 (ajustado al rango de ×10k) para medir la resistencia entre el cable del sensor y la pared metálica de la torre. La resistencia debe ser superior a 100 MΩ; de lo contrario, el sensor tiene un aislamiento deficiente.
Juicio y eliminación de interferencias: Si el instrumento funciona normalmente en el laboratorio pero muestra lecturas fluctuantes o un valor de nivel fijo en el sitio, se puede determinar que el instrumento está sujeto a interferencias. Conecte un condensador electrolítico (con una capacitancia de 220μF y una tensión nominal superior a 50 V) en paralelo a los terminales de alimentación del instrumento para eliminar la interferencia.
