电容式液位计介绍

电容式液位计是利用物位高低变化影响容器的电容值变化的原理来进行测量的，可用于测量高温、高压、强腐蚀等介质的液位，不受介质的粘度、密度和工作压力影响，具有极高的抗干扰性和可靠性。由于被测液体的介电常数和液面之上的介电常数不同，由电容值的决定式C=εS/4πkd可知，电容值C与介电常数ε和极板正对面积S成正比，与极板间的距离d成反比。若被测液体的介电常数更大，则当液位升高时，两电极间总的介电常数值随之加大，因而电容量增大；反之，当液位下降时，电容量减小。

常见介质的典型介电常数如下表1所示。

如图2所示，传感器和容器壁（导电材质制成）构成一个电容器，当传感器处于空气中时，测量到的是一个小数值的初始电容值CA；当容器中有物料注入时，电容值将随传感器被物料所覆盖区域面积的增大而相应地增大，测量得到一个电容值CB，电容值的变化量dC=CB－CA；变送器模块将电容值变化量转换成与液位成比例关系的信号。

容器电容值的电子计算是基于相位选择测量原理工作的，在此过程中，测量交变电流的大小以及电压与电流间的相位差，根据这两个特征参数，基于介质电容值计算无功电流，基于介质阻抗计算实际电流。需要注意的是，传感器上的导电性粘附物以及冷凝相当于附加介质阻抗，会导致测量误差，需要进行传感器粘附补偿。

根据不同应用场景，可以选择杆式传感器或者缆式传感器；根据不同的安装形式，可以选择带屏蔽段或者不带屏蔽段；根据不同的容器材质，可以选择带接地管和不带接地管。

审核编辑 黄宇