Трехзажимные датчики с электродами дугообразного сечения

Наиболее простым методом измерения уровней, т. е. расстояний порядка миллиметров, является применение электроемкостных датчиков. Именно с их помощью наиболее легко добиться линейной зависимости изменения емкости с изменением уровня на протяжении сравнительно большой длины.

Электроемкостные датчики уровня, представляющие собой конструкцию из двух, коаксиально установленных труб, служащих обкладками цилиндрического конденсатора, обладают погрешностями измерения за счет смачивания поверхности электродов. Пленка жидкости на поверхности электродов в таком датчике служит причиной систематической погрешности. Для устранения этого недостатка могут быть использованы трехзажимные многосекционные электроемкостные датчики с электродами дугообразного сечения. Секция датчика содержит два потенциальных электрода, между которыми расположен охранный электрод. Охранный электрод заземляется (V = 0), а потенциальные электроды симметричны относительно оси экранного электрода и имеют равные, но противоположные по знаку потенциалы ±V. Положим, что длина электродов намного больше их ширины. В этом случае электромагнитное поле можно рассматривать как центрально симметричное и расчеты проводить на единицу длины электродов. В силу центральной симметрии функция распределения зарядов одинакова на всех электродах и симметрична относительно их оси. Это упрощает расчеты и позволяет составить интегральные уравнения для потенциалов электродов одной половины секции, с учетом влияния остальных секций.

Читайте полный текст статьи в прикрепленном файле.