Meßprinzip - Endress+Hauser silometer FMC 671 Z Betriebsanleitung

Silometer FMC 671 Z/676 Z
Kapazitive Messung
Elektrisch leitende
Produkte
Hydrostatische
Messung
8
1.3 Meßprinzip
Das Silometer FMC 671 Z/676 Z mißt den Füllstand auf der Basis des kapazitiven bzw.
hydrostatischen Meßprinzips. In beiden Fällen wird der Meßwert im Elektronikeinsatz
umgewandelt und als Frequenzsignal zum Silometer übertragen.
Sonde und Behälter bilden die zwei Platten
eines Kondensators. Die Kapazität errech-
net sich nach der Formel:
ε
2Πε L
0 r
= C +
C pF
tot 1
D
l
n
d
wobei
C = gesamte Kapazität
tot
C = Kapazität der Durchführung
1
ε
0 = Dielektrizitätskonstante Luft (8.85)
ε
= rel. Dielektrizitätskonst. des Produkts
r
D= Behälterdurchmesser
d= Sondendurchmesser
L= Eintauchtiefe der Sonde im
Produkt (m)
Ist das Produkt elektrisch leitfähig, wird die
Kapazität durch die Eigenschaften der
Sonde und der Isolation bestimmt. Glei-
chung (1) gilt, wobei die Variable D jetzt
den Durchmesser der Sonde mit Isolierung
darstellt. In diesem Fall liegt die Änderung
der Kapazität bei 300 pF/m.
Die Messung ist von der Dielektrizitäts-
konstante des Füllgutes unabhängig.
Bei einem drucklosen Behälter wird der
Füllstand vom hydrostatischen Druck der
Wassersäule über dem Sensor abgeleitet.
Der Druck errechnet sich nach der Formel:
ρ x g x h
p =
1
wobei
p = hydrostatischer Druck
1
ρ
= Dichte der Flüssigkeit
g = Beschleunigung durch
Schwerkraft
h = Höhe der Flüssigkeitssäule
Bei konstanter Dichte ist der Füllstand
proportional dem hydrostatischen Druck.
(1)
L
Sondenstab
atmosphärischer
Druck
(2)
h
Kapitel 1: Einleitung
D
C
1
d
BA063D05
Abb. 1.4
Kapazitives Meßprinzip
D
d
leitfähige
Produkte in
Behältern
L
BA063D06
Abb. 1.5
Messung in leitfähigem Produkt
= ρ x g x h
p
1
p
1
BA063D07
Abb. 1.6
Hydrostatisches Meßprinzip