Датчики емкости (или диэлектрические датчики) используют емкость для измерения диэлектрической проницаемости окружающей среды. Конфигурация похожа на нейтронный зонд, где трубка доступа из ПВХ установлена в почве; датчики также могут быть модульными (гребенчатыми) и подключаться к логгеру. Чувствительная головка состоит из контура генератора, частота определяется кольцевым электродом, конденсатором с эффектом интерференции., и диэлектрическая проницаемость почвы. Каждый конденсаторный датчик состоит из двух металлических колец, установленных на печатной плате на некотором расстоянии от верхней части трубки доступа. Эти кольца представляют собой пару электродов, которые образуют пластины конденсатора, а грунт играет роль диэлектрика между ними. Пластины подключены к генератору, состоящему из катушки индуктивности и конденсатора. Колебательное электрическое поле создается между двумя кольцами и распространяется в почвенную среду через стенку трубы доступа. Конденсатор и генератор образуют цепь, и изменения диэлектрической проницаемости окружающей среды обнаруживаются по изменению рабочей частоты. Емкостные датчики предназначены для колебаний с частотой более 100 МГц внутри трубы доступа на открытом воздухе. Выходной сигнал датчика - это частотная характеристика емкости почвы, обусловленная уровнем влажности почвы.
Приложения
- Одно из применений такого устройства - измерение содержания воды в почве , где объем воды в общем объеме почвы наиболее сильно влияет на диэлектрическую проницаемость почвы, поскольку диэлектрическая проницаемость воды (80) намного больше, чем диэлектрическая проницаемость других составляющих почвы. почва (минеральная почва: 4, органическое вещество: 4, воздух: 1). Когда количество воды в почве изменяется, зонд будет измерять изменение емкости из-за изменения диэлектрической проницаемости, которое может быть напрямую связано с изменением содержания воды. Датчики емкости в настоящее время широко используются при планировании орошения в сельском хозяйстве по всему миру. [ необходима цитата ]
- Лечение мониторинга из композитных материалов : Диэлектрическая или емкостные датчики используются для измерения электрического отклика термореактивных смол и матриц композиционных материалов на заданной глубине по поверхности датчика. Ключевой моделью использования этих датчиков является модель электрического поля. Соответствие между электрическими свойствами материала в поле и измерением (то есть емкостью) является фундаментальным при интерпретации показаний диэлектрического датчика. [ необходима цитата ]
- Измерение зазора в наконечнике при испытании турбомашин. [1]
- Емкостные датчики также могут использоваться для измерения уровня некоторых твердых материалов в таких конструкциях, как бункеры или силосы.
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Sheard, AG (20 июня 2011). «Измерение зазора между лезвиями» . Международный журнал вращающихся машин . 2011 : 13. DOI : 10,1155 / 2011/516128 .
- Дэйн Дж. Х., Топп Г. С., соредакторы, 2002. "Методы анализа почвы, часть 4 - Физические методы". Американское общество почвоведов, Мэдисон, Висконсин.
- Чарномски Н.М., Мур Г.В., Пипкер Т.Г., Ликата Дж. 2005. «Точность и точность трех альтернативных инструментов для измерения содержания влаги в двух лесных почвах северо-запада Тихого океана». Канадский журнал исследований леса 35 , 8, стр. 1867 г.