射频导纳物位计的工作原理依赖于探头与参考地之间形成稳定的电场(电容)。当仪表安装在不锈钢、碳钢等金属罐体上时,罐体本身就是天然的参考地。然而,在食品、水处理或化工行业中,大量使用了塑料(如PE、PP)、玻璃钢等非金属材质的储罐。这类绝缘罐体无法形成导电回路,如果直接安装,仪表将无法建立正常的测量基准,导致信号漂移、测量失灵甚至持续误报警。
解决这一难题的核心在于为仪表构建一个可靠的人工参考地。在实际工程安装中,通常采用以下几种行之有效的方案:
首先是安装参考接地。这是常用且效果好的方法。在射频导纳物位计探头的附近,平行安装一根长度与测量探头相当或略短于低液位的金属棒。这根金属棒须通过导线与仪表的接地端子以及外部大地可靠连接。此时,这根金属接地就充当了“人造罐壁"的角色,与测量探头之间形成稳定的电场回路,确保仪表在空罐和满罐状态下都能准确感知介电常数的变化。
其次是利用罐内的其他金属构件作为参考地。如果非金属罐体内部安装有金属搅拌轴、金属加热盘管或金属扶梯,并且这些金属构件始终与大地保持良好的电气连接,那么也可以将它们作为参考地。在安装时,需确保测量探头与这些金属构件保持适当的距离,既避免机械碰撞,又能形成有效的电容耦合。
最后是外接金属网或金属板。对于形状或内部无法安装接地扁平非金属容器,可以在容器外壁紧贴安装一块大面积的金属网或金属板,并将其可靠接地。这种方法利用了紧贴容器外壁的金属导体来模拟罐壁的电场效应,但在使用前须通过实际调试来验证其信号响应的灵敏度是否满足工况要求。
需要特别强调的是,无论采用哪种方式,非金属罐体上的射频导纳物位计都须确保仪表外壳、电缆屏蔽层以及人工参考地三者之间实现了等电位连接并接入大地。