ترانسمیتر خازنی سطح چیست؟

مکانیزم کار ترانسمیترهای خازنی سطح مبتنی بر تغییر ظرفیت خازن است. همانطور که می دانید خازن، المانی برای ذخیره سازی انرژی است که از دو الکترود رسانا تشکیل شده که دارای فاصله از یکدیگرند و همچنین در فضای مابین دو الکترود یک ماده عایق وجود دارد که به اصطلاح دی الکتریک نامیده می شود. ماده دی الکتریک در اثر اعمال میدان الکتریکی قطبیده شده و بار الکتریکی در خود ذخیره می کند. تغییر جنس یا مقدار ماده دی الکتریک باعث تغییر ظرفیت خازن و انرژی ذخیره شده در آن خواهد شد. هرچه ضریب دی الکتریک ماده بیشتر باشد انرژی بیشتری در خود ذخیره سازی می کند. ترانسمیترهای خازنی سطح، در قسمت بالای مخازن مایعات نصب می شوند و از مایع درون مخزن به عنوان ماده دی الکتریک بین الکترودهای خازنی استفاده می کنند. بدین ترتیب افزایش سطح مایع به صورت تغییر ظرفیت و تغییر انرژی خازن قابل اندازه گیری خواهد بود. ترانسمیتر خازنی سطح برای مایعات غیر رسانا که دارای ضریب دی الکتریک بالا باشند گزینه بسیار مناسبی است.

حضور مایع در بین الکترودها باعث تغییر ظرفیت خازن و تغییر جریان می شود

مکانیزم اندازه گیری

ترانسمیترهای خازنی سطح، دارای الکترودهای فلزی بلند هستند که در فضای مابین آنها مایع یا هوا به عنوان دی الکتریک قرار می گیرند و ظرفیت خازن را تغییر می دهند. در صورت خالی بودن مخزن، هوا به عنوان دی الکتریک مابین الکترودها عمل خواهد کرد. با بالا رفتن ارتفاع مایع و قرار گرفتن آن در فضای مابین الکترودها، ظرفیت خازنی افزایش خواهد یافت که این افزایش متناسب با ارتفاع مایع درون مخزن خواهد بود. طراحی های مختلفی برای الکترودهای ترانسمیتر خازنی معرفی شده اند. در صورتی که جنس مخزن فلزی باشد جداره مخزن به عنوان یک الکترود عمل خواهد کرد و الکترود دوم به صورت میله ای متصل به ترانسمیتر خواهد بود و مایع درون مخزن هم به عنوان عایق دی الکتریک مابین دو الکترود (جداره و میله) عمل می کند.

انواع ترانسمیتر خازنی سطح

برای اندازه گیری دقیق، ترانسمیتر باید با توجه به ضریب دی الکتریک مایع کالیبره شود. حداقل مقدارضریب دی الکتریک برای هوا و به مقدار 1 است. ضریب دی الکتریک وابسته به تغییرات دما و رطوبت هم بوده و در دمای معمولی 25 درجه سانتی گراد، مقدار تقریبی ضریب دی الکتریک آب 80 ، الکل 18 و نفت 2.5 می باشد.