电容式物位传感器

二、液位的检测
测量非导电介质液位的电容式液位传感器 利用被测介质的介电常数ε与空气介电常数ε0不等的原理工作的。 （ε-ε0）值越大，仪表越灵敏；D/d实际上与电容器两极板间的距 离有关，D与d越接近，即两极板间距离越小，仪表灵敏度越高。
当液位为零时，仪表零点电容为
C0
2 0 L D ln d
电容式物位传感器
电容式物位传感器有两个导体电极（通常把容 器壁作为一个电极），由于电极间是气体、流体或 固体而导致静电容的变化，因此可以敏感物位。它 的敏感元件有三种形式，即棒状、线状和板状，其 工作温度、压力主要受绝缘材料的限制。电容式物 位传感器可以采用微机控制，实现自动调整灵敏度 ，并且具有自诊断的功能，同时能够检测敏感元件 的破损、绝缘性的降低、电缆和电路的故障等，并 可以自动报警，实现高可靠性的信息传递。电容式 物位传感器无机械可动部分，敏感元件简单，形状 和结构的自由 ，操作方便。
Cx
2 ( 0 ) H D ln d
式中，D、d分别为容器的内径和电极的外径；ε、ε0分 别为物料和空气的介电常数。
电容式物位计在应用中应注意的问题
由于被测介质的不同，电容式物位传感器有不同的型式。 (1)当测量粉状非导电固体料位和粘滞性非导电液体液位时，可采用金属 电极直接插入圆筒型容器的中央，将仪表地线与容器相连，以容器作为 外电极，料或液体作为绝缘介质构成圆筒型电容器。 (2)测量导电液体的电容物位传感器，容器(规则)和液体作为电容器的一 个电极，插入的金属电极作为另一电极，绝缘套管作为中间介质，三者 组成圆筒形电容器。当容器为非导电体时，需另加一个接地极，其下端 浸至被测容器底部，上端与安装法兰有可靠的导电连接，以使二电极中 有一个与大地及仪表地线相连，保证仪表正常测量。 (3)测量非导电液体的电容物位传感器，当用于较稀的非导电液体(如轻 油等)时，可采用ຫໍສະໝຸດ Baidu金属电极，外部同轴套上一金属管，相互绝缘固定， 以被测介质为中间绝缘物质构成同轴套筒形电容器。所以应根据现场实 际情况，即被测介质的性质(导电特性、粘滞性)、容器类型(规则/非规 则金属罐、规则/非规则非金属罐)，选择合适的电容式物位计。
当液位上升H时，电容量变为
C 2 L 2 0 (L H) D D ln ln d d
电量变化
Cx C C0
2 ( 0 ) H Ki H D ln d
测量导电介质液位的电容式液位传感器
三、料位的检测
由于固体间磨损较大，容易“滞留”，所以一般不用双电极式电极。可 用电极棒和容器壁组成电容器的两级来测量非导电固体颗粒。 如图所示为金属电极棒插入容器中测量料位示意图 其电容量变化与料位升降关系为
内容
一、测量原理 二、液位的检测 三、料位的检测
一、测量原理
在电容器的极板之间，充以不同的介质，电容量的大小也有所不同。 因此，可通过测量电容量的变化来检测液位、料位和两种不同液体的 分界面。
两圆筒间电容量
C
2 L D ln d
当D与d一定时，电容量C的大小与极板 的长度L和介电常数ε的乘积成比例。 这样，讲电容传感器（探头）插入被测 物料中，电极浸入物料中的深度随物位 高低变化，必然引起其电容量的变化， 从而可检出物位。