简介
射频导纳（电容）式物位仪表： 一种利用射频电流（多在5khz~2Mhz间）测量仪表探头与罐壁之间电容的仪表，它可以根据电容值间接的测量物位。
常见的射频导纳开关多采用振荡电路法，随着电容的变化，电路振荡频率发生变化，系统测量的直接变量是频率。
影响电容测量的显著因素有：
1. 介质成分(决定介电常数)
2. 温度（影响介电常数）
3. 介质电导率（影响振荡电路的频率，导致测量偏差）
物位仪表一览
雷达：
输出： 连续量或者开关量
介质： 固体或液体
适用性： 非接触式测量， 固体及液体，适用于大部分情况
不适用场合： 有浮沫的液体
振动式音叉开关：
输出： 开关量
介质： 颗粒状或者粉末状固体， 液体
适用性： 对温度变化，湍流，泡沫等干扰异常稳定，适用于绝大部分情况。
不适用场合： 较大的颗粒状固体，会挂料或者桥接。
振动棒开关
输出： 开关量
介质： 固体粉末、颗粒状固体，或者水中固体
适用性： 圆杆式探头，容易加工成卫生型产品。 对干扰不敏感，但是敏感度比音叉低一些，对非常轻的粉末介质，容易形成“鼠洞”效果。
射频导纳（电容）式物位仪表：
输出： 开关量或者连续量
介质： 固体或者液体
适用性：绝大部分情况
不适用场合：
1. 连续量测量时，介质更换或者成分变化较大的情况。此时需要重新校准。
2. 双杆式探头：一些固体比如石灰粉等会导致中间挂料桥接，影响测量。
探头要通电，因此在特定防爆场合时，需要本安认证，这个比较麻烦。
输出： 连续量或者开关
介质： 固体、液体
适用性：非接触测量，因而可用于腐蚀性介质，但受气压和烟雾影响较大，不能用于一些关键场合。
导波雷达：
输出： 连续量或者开关
适用性： 反射性不好的介质。
差压式液位计：
输出： 连续量
介质： 液体、泥浆等
适用性： 对泡沫以及介质本身的成分变化不敏感。
射频导纳物位仪表的位置
在物位仪表中，射频导纳物位仪表扮演一种“全能选手“的角色。
1. 是一种接近万能型的物位仪表，
a) 适用的介质种类极多
b) 输出方式灵活（连续，开关）
c) 适用于高温、腐蚀等严苛环境
d) 安装方便，没有运动部件，无磨损。
2. 精确测量上受环境影响大一些
射频导纳连续量输出，受介质温度，介质成分的变化影响比其他物位仪表要更大些。 因此精确度稍微逊色一些。
3. 单点射频导纳开关受介质变化影响较小，因而适用性比连续量更广。
没有物料时，测量的电容值实际上由罐内空气决定，而空气的介电常数异常稳定，所以报警点可以很稳定。 这是相对于其他开关类仪表的一个优点。
射频导纳开关的分类
按电路类型分：
l 数字型特点
i. 微处理器控制
ii. LED数码管或者LCD液晶显示
iii. 通信接口（比如modbus, profibus, hart）
iv. 按键设定报警点、灵敏度、延时等。
l 模拟型特点
i. 模拟电路控制（比较器、放大器等）
ii. 没有显示
iii. 4-20mA输出
iv. 用电位器、旋转开关等设定报警点、灵敏度、延时。
按照报警点分：
1. 单点报警型
n 强调可靠性
2. 多点报警型
n 多功能、灵活方便
多点报警开关，实际上与连续量测量区别很小。
按照工作原理分：
射频导纳开关一般多采用振荡电路法测量电容。电容值决定振荡电路的频率，这个频率被检测后与参考值比较，决定报警输出。
1. 低频振荡电路测量法
a) 比如文氏振荡电路、
b) 555定时器的弛张振荡电路、
c) LC振荡电路。
优点是：探头工作频率低，因此屏蔽极上的屏蔽电压容易实现。缺点是，灵敏度稍低。
常见的单点报警型射频导纳开关，多为这类。 比如本厂生产的单点报警开关LC6000,
工作频率从几十khz到200khz.
2. 高频电路测量法
a) LC振荡电路
优点是：灵敏度高，工作频率高，对挂料不敏感（挂料的影响与频率有关，越高越小）。因此一些采用高频电路测量法的仪表，没有中间屏蔽极。比如能研的一些单点报警射频导纳开关。
3. 高频振荡电路+差频法
a) 为了进一步提高电路的温度稳定性和长期稳定性，这类仪表中一般有2个相同并联的振荡电路。一个接探头，一个只接参考电容。
b) 系统根据频率差，而不仅仅探头上的频率来测量。
c) 温漂同时对两个振荡电路造成影响，因此差频法可以抵消误差。
本产品的定位
1、数字式仪表（单片机微处理器控制、LED显示实时电容值、按键输入设定报警点）
2、多点报警
3、高频振荡电路+差频法测量原理
4、隔离型设计（直流型24电源采用高耐压的隔离变压器）
这种设计带来来如下好处：
1. 灵敏度高、温漂小：高频振荡电路+差频法带来了更高的测量灵敏度及稳定性（灵敏度可达0.1pf）, 0～50℃间温漂在常见测量介质（水、油等），典型测量长度1m的情况下，温度稳定性可以达到+-0.3pf.
2. 抗挂料：较高的工作频率（800k-1Mhz左右），使得仪表对挂料不敏感。
3. 现场设定方便：数码管显示+按键设定大大方便了现场设定工作。按键操作方式与常见的数显控制仪十分接近，不需要什么学习过程。
4. 远程设定：4点报警型同时提供了4-20mA输出和modbus485输出，此时可以在控制室直接设定报警点等参数，
5. 多功能性：集上下限报警于一体。效费比高。
6. EMC: 电磁兼容性好。采用耐压3000V隔离DC电源模块及耐压5000V的光耦(普通隔离模块耐压多为1500V，普通光耦耐压2500V)使得系统抗外界电源干扰能力更强（共模传导干扰、地电位波动） 。
比较
1、和单点报警开关方案比较
精度：
一般单点报警开关没有精度这个指标，而是强调“不漏报”这个可靠性特点。
Solution 6600系列多点电容开关，目前测试了少量样品的温度漂移。
一个典型的物料检测罐，假设无物料时，测量电容值为50pf， 到达高报警点电容值为150pf (对应于普通射频导纳开关的中档灵敏度) ， 量程共100pf. 此时在0~50℃温度区间，温度漂移为3.0pf，经过补偿修正后（差频法），可以将漂移缩小到<0.3pf，仅考虑温度影响的情况下，此时精度为+-0.3%,。 即使是对于粉灰、沙等介电常数很小的介质（高灵敏度：量程大约为10-20pf）, 精度和稳定性也足够一般应用。
功能性：
双点报警开关也可以只用一个下限点时，替代单点报警开关。
另外集成度高，可以降低成本，并提高可靠性。
反之，为实现上下限报警，需要两个单点开关。
可靠性和抗挂料：
单点报警开关依靠屏蔽电极克服挂料的影响。
Solution6600系列多点开关，主要依靠高频来压制挂料的影响，对一般介质已经够用。
在导电性介质挂料特别严重的情况，仍然推荐单点报警开关（用2个单点报警开关实现上下限报警）。
3. 和典型的连续量射频电容物位计比较
一个典型同类产品: VegaCal62
在18℃～30℃温度范围内测试结果：
测量范围： 0～120pf（高灵敏度）, 0~300pf（中灵敏度）, 0～3000pf （低灵敏度）
温度稳定性：<1pf(测量范围<120pf时)
0.25%×测量值
环境空气温度：-40-80℃(无表头) -20～70℃（有表头）
过程压力： -0.1～6.4Mpa
过程温度： 由探头决定（陶瓷的可达400℃）
认证情况：本安防爆认证EExia IICT6, EMC有CE认证。
Solution6600的测量范围为0~2500pf, 分辨率0.1pf, 量程范围为100pf时，温度漂移（0～50℃）+-0.3pf,
从上面数据看出，测量范围和温度稳定性在同一级别。 目前的主要不足是，没有大量充分的实验数据，也没有足够的认证。
其他类似的产品还有
Simens CLS 200,300系列（探头是IS本安的，有ATEX II 1/2G EEx d[ia] IICT6to T4等防爆证）
SOR 660 多点报警开关（可重复性0.5%, 没有温度稳定性指标， 量程0~2000pf），
鼎湖cts-dfd 4点报警开关（量程0~5000pf, 没有精度、温度稳定性等指标）