电容式物位计
浅析物位检测在工业生产中的意义
（ ３ ）雷达液位计 。雷达液位计利用喇叭状波导管发射低功 率微波 （ 几十微瓦） ，遇到被测介面后 ，部分微波反射 回来 ，被 发射 、接收组合液位计系统接收 ，通过测量发射 、接收的时间 差来间接测量液位 。发射装置与被测介质表面的距离 同脉冲在
物 位 计
高
由
高
由
没 有
没 有
高
士
没有
没有
高
高
高
由
连续
连续
电容 式 物
位 计
仪 表 ，利用放射性同位素辐射 线射 入一定厚 度的介质 ，部分粒 子因克服阻力与动能消耗被吸收 ，另一部分粒 子则透过介质 ， 射线的投射强度随通过介质的厚度的增加而减弱。
感器已成为这一领域仪 表的发展趋 势；随着纳米技术 、生物工
程技术的发展 ，纳米技术 和生物技术在液位测量 中的应用也将
会１ ３ 益 增多。总的来 说 ，液位 计必将 向着微型化 、高精度 、适
用范围广 、低功耗 、智能化方向发展 。
参 考 文 献 【 １ 】厉 玉鸣． 化工仪表 及 自 动化 ． 化 学工 业 出版社 ［ ２ Ｊ张 惠荣． 热工仪表 及其 维护 ． 冶金工 业 出版社
越高 。为解决 生产 中的测 量问题 ，一方 面是采 用新的测 量原
理 ，开发新的液位检 测仪 表 ，扩 大检测 的手段 ，另一方面需朝 着实现微机化和智能化 的方向发展 随着计算机应用的普及， 直接输 出数字信号 的数字化液位传
强腐蚀 ，易结 晶，防堵塞 ，防冷冻及固体粉状 ，粒状物料 。 可测量强腐蚀型介质的液位 ，测量高温介质的液位 ，测量
电容式物位计工作原理
电容式物位计工作原理
电容式物位计是一种基于电容原理的测量仪器，用于测量物体或介质的液位、固体物位或界面位置。
其工作原理是利用两个电极之间的电容变化来反映介质的物位变化。
该装置由测量电极和参考电极组成，通常将测量电极固定在容器壁上，并与介质直接接触，参考电极则可以放置在容器的远离测量电极的地方，或者设计为容器壁的一部分。
在工作时，测量电极通常会被提供一定的电流或电压以激活电路。
当介质的物位发生变化时，测量电极与参考电极之间的电容也会发生变化。
这是因为介质的物位变化会导致测量电极和参考电极之间的电容区域发生变化，从而导致总的电容值的变化。
电容式物位计通过测量电容的变化来确定物位的高度。
通常，电容式物位计通过测量电容的变化和参考电容来计算出介质的物位或界面位置。
这通常是通过测量电容与参考电容之间的差异来实现的。
为了准确地测量电容的变化，电容式物位计通常会校准和校正仪器。
校准可以根据具体的介质和测量要求进行调整，以确保测量的准确性和可靠性。
电容式物位计具有可广泛应用的优点，能够适用于不同介质、不同容器形状和尺寸的物位测量。
它们在工业过程控制和仪表
化系统中得到广泛使用，帮助监测和控制液位或物位变化，保证生产的安全性和效率。
《仪表选用及DCS组态》 1.4 物位仪表的选用
1.4.4 浮球式液位计
浮球1是由金属（一般为不锈钢）制成的空心球，它通过连杆2与转动轴 3相连，转动轴3的另一端与容器外侧的杠杆5相连，并在杠杆5上加上平衡重 物4，组成以转动轴3为支点的杠杆力矩平衡系统。
1.4.5 电容式物位计
电容式物位计可以 用于液位的测量，也可 以用于料位的测量，但 要求介质的介电常数保 持稳定。
• 对于液面连续测量，宜选用差压式仪表。对于界面测量，可选 用差压式仪表，但要求总液面应始终高于上部取压口。
• 腐蚀性液体、结晶性液体、粘稠性液体、易汽化液体、含悬浮 物液体宜选用平法兰式差压仪表。
高结晶、高粘度、结胶性、沉淀性的液体宜选用插入式法兰差 压仪表。
以上被测介质的液面，如果气相有大量冷凝物、沉淀物析出， 或需要 将高温液体与变送器隔离，或更换被测介质时，需要 严格净化测量头 的，可选用双法兰式差压仪表。
1.4.1 物位的概念及物位检测意义
（1）基本概念 物位：存放在容器或工业设备中物质的高度或位置。 液位：液体介质液面的高低 固体粉末或颗粒状物质的堆积高度称为料位。
液位、界位及料位的测量统称为物位测量。
1.4.2 物位仪表的分类
直读式
直读式物位仪表主要有 玻璃管液位计、玻璃板液位 计等。这类仪表最简单也最 常见，但只能就地指示，用 于直接观察液位的高低，而 且耐压有限。
pA
p2
h
ρ
p1
+-
液位零面
差压式液位变送器 测量液位原理图
设被测介质的密度为
ρ，容器顶部为气相介质，
气相压力为pA，根据静力 学原理可求得 p2=pA p1=pA+ρgh 因此，差压变送器正负压 室的压力差为 △p＝p1-p2 =ρgh
常见的物位检测方法及物位计
常见的物位检测方法及物位计物位检测是指对容器、槽、管道等储存、输送物料的装置进行物位测量的技术方案。
物位检测在工业生产中具有重要的应用价值，可以用于液体、粉体、颗粒体的物位监测。
下面介绍几种常见的物位检测方法及物位计。
1.浮子式物位计：浮子式物位计是利用浮子浮沉的原理来测量液位的高低。
它的工作原理是根据浮子在浮物中的浮力变化来判断物位的高低。
当液位变化时，浮子也会随之上下浮动，通过连杆装置将浮子的位置变化转化为指示装置的运动，从而获得物位信息。
2.压力式物位计：压力式物位计利用液体的压力变化来测量物位的高低。
当液体位于容器中时，液体的重力作用会产生一定的压力，通过测量液体对容器底部的压力，从而得到物位的高度。
压力式物位计通常使用差压变送器来测量液体压力的变化。
3.毛细管测量法：毛细管测量法是利用毛细管现象来测量液体的高度。
当一根细长的管子插入液体中时，液体会上升到管子内部，管内液体的高度与液体的物位高度成正比。
通过测量管内液体的高度，可以得到物位的高低。
4.电容式物位计：电容式物位计利用液体与电介质之间的电容变化来测量物位的高低。
当液体的高度发生变化时，液体与电容传感器之间的电容也会发生变化，通过测量电容的差异，可以获得物位的高度。
5.超声波物位计：超声波物位计是利用超声波的传播速度和回波时间来测量物位的高度。
超声波发送器将超声波信号发射到液体表面，当超声波信号碰到液面时会发生反射，接收器接收到反射的超声波信号后，利用信号的传播时间来计算物位的高度。
6.雷达物位计：雷达物位计是利用雷达波的传播时间来测量物位的高度。
雷达物位计向液体表面发射雷达波信号，当雷达波信号碰到液面时会反射回来，接收器接收到反射的雷达波信号后，利用信号的传播时间来计算物位的高度。
以上是常见的几种物位检测方法及物位计。
每种方法都有其适用的场景和优缺点，选择适合的物位检测方法需要综合考虑物料的性质、储存容器的结构、工艺要求等因素。
试述电容式物位计的工作原理
试述电容式物位计的工作原理嘿，朋友们！今天咱来唠唠电容式物位计的工作原理。
你想啊，这电容式物位计就像是一个特别会“感受”的小精灵。
它主要是通过检测电容的变化来知道物位的情况哦！怎么个检测法呢？就好比你有两个极板，一个固定的，一个会随着物位变化而移动，这中间不就形成了一个电容嘛。
当物位发生变化的时候，就好像有只小手在悄悄拨弄着这个电容。
物位升高或者降低，那极板之间的介质就不一样了呀，电容值也就跟着变啦！这就好比你换了不同的衣服，给人的感觉也不一样了呢。
你说神奇不神奇？它就这么悄咪咪地感知着一切，然后准确地告诉我们物位的情况。
而且啊，这电容式物位计还特别靠谱，就像你那个特别靠谱的好朋友，啥时候都能给你准确的消息。
咱再想想，生活中不也有很多类似的情况嘛。
比如说你每天回家的路上，你会根据熟悉的景物来判断离家还有多远，这其实也是一种类似的“感知”呀！电容式物位计不就是在工业领域里干着这样的事儿嘛。
它在各种场合都大显身手呢！不管是在大工厂里监测那些大家伙的物位，还是在一些小设备里默默工作，它都不含糊。
你说要是没有它，那得有多麻烦呀！反正我觉得吧，这电容式物位计真是个了不起的发明。
它就那么静静地待在那里，却发挥着巨大的作用。
让我们的生产生活变得更加有序、高效。
你难道不这么认为吗？它就像是一个默默无闻的英雄，虽然不被大多数人所熟知，但却在自己的领域里闪闪发光呢！所以啊，可别小看了这电容式物位计哦！它虽然看起来不怎么起眼，但作用可大着呢！它能帮我们更好地掌握那些看不见摸不着的物位情况，让一切都变得清晰明了。
这就是科技的魅力呀，总能给我们带来意想不到的惊喜和便利。
怎么样，是不是对电容式物位计有了更深的认识啦？。
电容液位计的原理
电容液位计的原理一、电容式物位计液位计的工作原理电容式物位计由电容式物位传感器和检测电容的线路组成。
其基本工作原理是电容式物位传感器把物位转换为电容量的变化，然后再用测量电容量的方法求知物位数值。
电容式物位传感器是根据圆筒电容器原理进行工作的。
其结构如同2个长度为L 、半径分别为R和r的圆筒型金属导体，中间隔以绝缘物质，当中间所充介质是介电常数为ε1的气体时，两圆筒的电容量为：如果被测介质为导电性液体时，电极要用绝缘物（如聚乙烯）覆盖作为中间介质，而液体和外圆筒一起作为外电极。
假设中间介质的介电常数为ε3，电极被浸没长度为l，则此时电容器所具有的电容量为：其中：R 和r 分别为绝缘覆盖层外半径和内电极外半径。
由于ε 3 为常数，所以C 与l 成正比。
如果电极的一部分被介电常数为ε2的液体（非导电性的）浸没时，则必须会有电容量的增量△C 产生（因ε2>ε1），此时两极间的电容量C=C1+△C。
假如电极被浸没长度为l，则电容增量为：当ε2、ε1、R、r不变时，电容量增量△C与电极浸没的长度l 成正比，因此测出电容增量数值便可知道液位高度。
二、电容式物位计液位计在应用中应注意的几个问题1、选型由于被测介质的不同，电容式物位传感器有不同的型式。
（1）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，可采用一金属电极，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。
（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）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。
常见的物位检测方法及物位计
常见的物位检测方法及物位计物位检测是工业生产过程中的重要环节，常见的物位检测方法有浮球式物位计、压阻式物位计、超声波物位计和雷达物位计等。
下面将详细介绍这些物位检测方法及其优缺点。
1.浮球式物位计：通过浮球的浮沉来判断液位高低。
当液位上升时，浮球也随之上浮；当液位下降时，浮球也随之下沉。
利用浮球与导热系统相连，可以输出液位信号。
优点是结构简单、价格低廉、可靠性高；缺点是输出信号精度较低。
2.压阻式物位计：通过测量压阻的变化来判断物位高低。
物位计感应电极会与液位接触，电阻值随液位的改变而改变；通过测量电阻值的变化，可以获得液位信号。
优点是适用于多种液体、测量范围广；缺点是对液体介电常数要求较高。
3.超声波物位计：利用超声波的传播速度差来测量物位高低。
物位计发射超声波，当超声波遇到液体时，一部分声波被液体吸收，一部分声波被液体反射回来。
通过测量超声波的往返时间，可以计算出物位高度。
优点是测量范围广，无需直接接触液体；缺点是易受温度、压力等因素的影响。
4.雷达物位计：利用雷达波的反射来测量物位高低。
物位计发射雷达波，当雷达波遇到液体时，一部分波被液体吸收，一部分波被液体反射回来。
通过测量反射波的时间和强度，可以计算出物位高度。
优点是适用于多种液体，具有较高的测量精度；缺点是价格相对较高。
在实际应用中，物位计也根据其工作原理和适用范围的不同，分为电容式物位计、电阻式物位计、频率式物位计和微波式物位计等。
这些物位计具有各自的特点和应用场景。
总之，在工业生产过程中，物位检测是一项非常重要的技术，通过选择适合的物位检测方法和物位计，可以确保生产过程的安全和稳定。
根据具体需求，选择合适的物位检测方法和物位计对于提高生产效率、降低成本具有重要意义。
电容式物位计的工作原理
电容式物位计的工作原理
《电容式物位计的工作原理》
一、电容式物位计的基本原理
电容式物位计是根据电容之间变化的物理原理，结合微机、模拟电路和控制信号处理技术，综合利用液体和固体的复合介质来实现物料在库存（箱）内实时监测的物料管理设备。
它利用不同的液体中或导电材料的电容和接地部分空气的电容，再通过电路的变化来检测物料在箱中的位置，从而实现物料的定位检测和控制。
二、电容式物位计的工作原理
1、介质层：电容式物位计的工作原理是通过建立一个介质层，由液体或导电材料形成一个介质层，来检测物料在箱中的位置，介质层的电容会受到物料的影响变化而发生变化。
2、接地：电容式物位计要求介质层（液体或导电材料）与空气的电容差别是检测物料在箱中的位置的重要参数，而接地的作用就是让介质层和空气的电容之间有一定的差别，从而使检测出来的数据准确。
3、电子元件：电容式物位计还需要利用一些电子元件来实现检测和控制，电子元件的作用是接收介质层和空气的电容之间不同的变化，并把介质层变化的电容转化成数字信号，在电子设备上传送出去，以此来检测物料在箱中的位置。
三、电容式物位计注意事项
1.电容式物位计要求介质层（液体或导电材料）与空气的电容之
间要能够有效地隔离，否则检测出的数据将不准确；
2. 电容式物位计要求介质层（液体或导电材料）的电容值要能够有效的实现检测，否则检测出的数据也不准确；
3. 电容式物位计要求接地要有效，否则检测出的数据也不准确；
4. 电容式物位计要求电子元件要准确可靠，否则检测出的数据也不准确。
电容式料位计的原理
电容式料位计的原理电容式料位计是一种用于测量固体或液体阶梯状或连续的物料在容器中的高度的仪器。
它利用物料与电极之间的电容量的变化来测量物料高度。
原理简介电容式料位计由一对成套的电极构成，它们可以是金属杆、金属板或电容传感器。
其中一个电极被置于容器的底部，用作共振电极。
另一个电极被浸入容器中，其中包含要测量的物料，通常称为探头电极。
当物料上升到探头电极时，电容量会发生变化，因为物料本身也具有电容量。
当物料上升时，容器的介电常数将会改变，并且，当物料增加或减少时，电极与容器之间的距离也会发生变化。
电容式料位计的基本原理是，当探头电极与共振电极之间的物料沿着容器的高度传递时，它们形成一个电容器。
由于物料的介电常数不同于空气或容器材料，物料与容器之间形成的电容值也将发生变化。
分析电容，它是通过两个导体之间分离的电介质将电场线扭曲而产生的。
电容量的计算取决于构成它的电极面积、电介质的介电常数和电极之间的距离。
在电容式料位计的情况下，探头电极和共振电极的距离以及物料的介电常数是变化的，但电容式料位计使用一个微弱的高频交流电量来测量电容值的变化。
带有物料的探头电极会影响交流电量的大小和相位，这使得电容式料位计能够测量物料的高度。
优势和适用范围电容式料位计具有许多优势。
首先，它是一种非接触式的仪器，不容易受到磨损或污染。
其次，电容式料位计适用于任何介电常数的物料，能够测量液体、固体和粉末的高度。
此外，电容式料位计在多个应用领域都有着广泛的运用，如化工、制药、食品和饮料、水处理等。
总结电容式料位计是一种简单、可靠而有效的工具，用于测量物料高度。
采用电容原理，它可以测量多种物料，包括粉末、固体和液体。
同时，它也能在各种环境下稳定运行，噪音小，不容易受到污染和磨损。
这种仪器在很多不同的工业领域中有重要的作用，因为它可以给工作流程提供准确、可靠的物料测量数据。
电容式物位计的工作原理
电容式物位计的工作原理电容式物位计是一种常用的测量液体或固体物料水平的仪器。
它基于电容原理，通过测量电容变化来确定物料的水平高度。
下面将详细介绍电容式物位计的工作原理。
电容是指两个带电体之间存在的电压差。
在电容式物位计中，通常使用两个金属板作为电容的极板，这两个极板之间的空间就是物料的容器。
当容器内充满了物料时，物料与极板之间形成了一个电容。
当物料的水平高度发生变化时，极板之间的电容也会发生改变。
这是因为当物料的水平高度增加时，物料与极板之间的距离变小，电容增加；当物料的水平高度减小时，物料与极板之间的距离变大，电容减小。
电容式物位计通过测量极板之间的电容变化来确定物料的水平高度。
它通常通过将一个高频信号应用到一个极板上，并将另一个极板连接到一个电容计或电容传感器上。
当高频信号通过电容时，会在电容上产生一个电流，这个电流的大小与电容的值成正比。
当容器内充满物料时，电容的值会随着物料的水平高度而改变，这会导致电流的变化。
通过测量电流的变化，可以确定物料的水平高度。
为了提高测量的准确性，电容式物位计通常会采用一些补偿措施。
例如，可以在另一个极板上安装一个温度传感器，用于测量容器内的温度。
由于温度的变化会导致电容值的变化，通过测量温度的变化，可以对电容值进行修正，从而提高测量的准确性。
还可以采用多个电容式物位计进行测量，通过对比多个物位计的测量结果，可以进一步提高测量的准确性和可靠性。
电容式物位计通过测量极板之间的电容变化来确定物料的水平高度。
它利用电容原理实现了非接触式的物位测量，具有测量范围广、测量精度高、反应速度快等优点，被广泛应用于化工、制药、食品等行业中的物料水平监测和控制。
物位的测量
七、超声波物位计
• 利用声波在空气中传播速度 不变的原理，通过检测声波 发射和反射全过程的时间间 隔可以计算出物料界面到探 头的距离，从而得到物位的 高低。 • 注意事项：
– 确保反射波能回到探头； – 防止物料对声波的吸收（如表 面泡沫漂浮）。
2.4.1.4
温度的测量
• 温度是化工过程中最普遍而重要的操作 参数。
2.4.3.2
电动执行机构——概念
2.4.3.3
气动执行机构——概念
2.4.3.4
调节机构——概念
调节机构——结构
调节机构——结构
调节机构——结构
调节机构——结构
调节机构——结构
调节机构——结构
调节机构——结构
2.4.4
2.4.1.3
物位的测量
• 物位：
– 液位：容器中液体表面的高低； – 料位：容器中固体的堆积高度； – 界面：两相物质的交界面。
物位计的分类
• • • • • • • 直读式物位计 浮力式物位计 压差式物位计 电磁式物位计 核辐射式物位计 超声波物位计 光电式物位计
一、直读式物位计
• 用带有刻度的透明物质（如玻璃、有机玻 璃）作为容器壁的一部分或连通管，可以 直接显示容器内液位的高低。
• 2.气压传动的缺点 气压传动的缺点
• 1)由于空气具有可压缩性,因此工作速度稳定性稍差.但采 用气液联动装置会得到较 满意的效果. • 2)因工作压力低(一般为 0.310MPa),又因结构尺寸不宜过 大,总输出力不宜大于 1 0～40kN. • 3)噪声较大,在高速排气时要加消声器. • 4)气动装置中的气信号传递速度在声速以内比电子及光速 慢,因此,气动控制系统不宜用于元件级数过多的复杂回路.
E+H电容物位计
E+H电容物位计什么是E+H电容物位计E+H电容物位计是一种非接触式的液位或固体物位测量仪器。
这种仪器通常使用电容原理来测量物料的水平或垂直位置。
该仪器由艾默生和霍尼韦尔两家企业共同开发，并在全球范围内提供销售和支持服务。
E+H电容物位计的优点1.非接触式测量：E+H电容物位计能够进行非接触式测量，不会直接接触到物料，避免因接触而引起的杂音或损坏，增加了使用寿命。
2.高度可靠性：E+H电容物位计是一种非常可靠的液位或固体物位测量仪器。
它们被广泛应用于石化、化工、食品、饮料、水处理等行业。
3.稳定性强：这种仪器在测量过程中，受到大气压力、温度、水压等因素的影响很小，稳定性强，可以保证高精度的测量结果。
4.容易安装：E+H电容物位计安装简单，仅需进行简单的配管即可。
通常情况下，它们可以快速安装并立即投入使用。
5.低维护成本：E+H电容物位计具有长寿命和高可靠性，使用寿命长，维护成本低。
E+H电容物位计的应用E+H电容物位计被广泛应用于石化、化工、食品、饮料、水处理等行业。
下面将简单介绍它在这些行业中的主要应用：石化作为一种非接触式的测量仪器，E+H电容物位计在石化行业中被广泛应用于存储罐中的液位测量。
这可以确保石化生产过程中的安全性。
化工在化工行业中，E+H电容物位计通常用于测量各种液体、固体和粉末的物位。
这种测量装置能够快速、准确地测量物位，并使生产过程更加便捷。
食品和饮料在食品和饮料工业中，E+H电容物位计通常用于控制罐中的液位。
它们可以确保生产规格的一致性，并确保生产设备不会在过程中停机或崩溃。
水处理在水处理行业中，E+H电容物位计通常用于水池中水的液位测量，以便控制和监督水的使用和利用。
总结E+H电容物位计是一种高精度、高可靠性的液位或固体物位测量仪器，使用非接触式测量原理，被广泛应用于石化、化工、食品、饮料、水处理等行业中。
它们是一个方便的测量工具，不仅可以提高生产效率，而且可以在生产过程中降低维护成本。
电容式物位与射频导纳物位的区别和联系
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电容料位计原理
电容料位计原理
电容式料位计是根据电容的基本原理制成的一种测量料位的仪表，其核心部分是一块电容器，在固体物料中，由于固体物料与空气、氧气等介质都不导电，所以这些介质都是导电体。
电容器有两个电极（一般为金属），一个与被测介质隔离，另一个与
电容器相连接。
当电容器两端被电压所激励时，在电极间产生电位移，这个电位移的大小与被测介质的介电常数有关，介电常数越小，其位移也越大。
电容式料位计就是通过测量不同高度料位的电容变化来实现物料的测量。
它广泛应用于石油、化工、冶金、电力等行业。
1.工作原理
电容料位计是一种由一对电极（通常为金属）和一个电容构成的设备。
当两个电极间距离变大时，电容变小。
当电极间距离改变时，介质层的厚度也随着改变，这就使得电容量随着介质层厚度的改变而改变。
当电容变小时，电容量就变小；当电容量增大时，电容量也增大。
通过测量不同高度上电容量的变化来达到测量的目的。
2.结构
电容式料位计由三个主要部分组成：电极、电容和变送器。
—— 1 —1 —。
电容式物位计的工作原理
电容式物位计的工作原理引言：电容式物位计是一种广泛应用于工业领域的物位测量仪器。
它利用电容原理来测量液体或固体的物位，具有较高的精度和可靠性。
本文将介绍电容式物位计的工作原理及其应用。
一、电容的基本原理在介绍电容式物位计之前，我们先来了解一下电容的基本原理。
电容是指两个导体之间通过绝缘介质隔开形成的电场储能装置。
当电容器的两端施加电压时，电荷会在两个导体之间积累，形成电场。
电容的大小与导体之间的距离成反比，与导体面积成正比。
二、电容式物位计的组成和工作原理电容式物位计主要由传感器、电源、信号处理器和显示器等部分组成。
1. 传感器部分：电容式物位计的传感器通常由两个金属电极组成，这两个电极之间的空间即为电容的探测区域。
其中一个电极固定在容器底部，作为参考电极；另一个电极则作为测量电极，可以根据液位的变化而移动。
2. 电源部分：电容式物位计需要一定的电源来提供工作电压。
一般情况下，电源可以使用直流电源或交流电源，具体使用哪种电源取决于具体的应用环境和要求。
3. 信号处理器部分：电容式物位计的信号处理器主要用于对传感器采集到的电容值进行处理和转换。
通过测量电容的变化，信号处理器可以将其转换为与物位高度相对应的电信号。
4. 显示器部分：显示器用于显示物位的高度信息。
一般情况下，显示器可以采用数字显示或模拟指针显示等形式，以便操作人员能够直观地了解物位高度。
三、电容式物位计的工作过程电容式物位计的工作过程可以概括为以下几个步骤：1. 施加电源：将适当的电源接入电容式物位计。
根据具体的要求和环境，选择合适的电源类型和电压。
2. 电容测量：电容式物位计的传感器会将物位周围的介质作为电容器的绝缘介质，形成一个电容器。
通过测量电容的变化，可以得到物位高度的信息。
3. 信号处理：传感器采集到的电容值需要经过信号处理器的处理和转换，将其转换为与物位高度相对应的电信号。
这样，就可以得到一个可以直接显示物位高度的电信号。
电容物位计FMI51 FMI52
TI 401F/28/zh/04.07/(09.07)技术资料用于连续测量的电容式物位探头电容式物位探头Liquicap M FMI51,FMI52应用优势Liquicap M 100bar -80+200100S/cm DK Fieldgate Internet Liquicap M 100S/cm 0%...100%一体化型变送器可对液体物料进行连续的物位测量。
其坚固耐用的机械结构（锥形自密封）确保了探头既可在真空环境中使用，也可在压力值高达的过压环境中使用。
采用的密封及绝缘材料使探头适用于操作温度范围为℃…℃的应用场合。
当被测介质的电导率＞μ时，测量与介电常数（）无关，此时测量不同液体物料时无需重新标定探头。
与（采用技术的智能仪表远程监控和数据采集设备）配合使用时，能为库存及优化物流（存量控制）提供理想解决方案。
·对导率为μ的液体物料进行测量时，无需对探头进行标定。
探头的出厂标定是根据用户所订购的探头长度（）来进行的，因而用户能简便、快速地对探头进行调试。
通过纯文本显示方式实现菜单引导式的现场设置（可选）。
经测试验证的原料电··仪表获取了多项证书和认证，因而应用范围十分广泛。
·可应用于功能安全需满足的标准的安全系统之中。
·与介质接触部分由防腐材料和认可的材料制成。
·具有两级防罐体放电（气体放电和保护二极管）的过压保护。
·介质中有粘附物时，电子部分仍可动作。
·测量值反应时间短。
·更换电子插件无需重新标定仪表。
·自动开启电子插件的自监控功能。
·可对探头绝缘层是否被损坏、探头杆是否折断及探头缆是否有脱落进行监控。
·适用于界面测量。
IEC 61508SIL2FDA Services PressureTemperature LiquidAnalysisRegistration System Components Solutions界面测量Endress+Hauser ToF Tool 采用的组态和服务软件（）可计算出空罐和满罐的标定值。
电容式料位计工作原理
电容式料位计工作原理电容式料位计由两个金属板组成，这两个金属板被固定在容器内，与被测物料相接触。
这两个金属板分别被称为传感器和反射器。
当物料的液位或固位变化时，物料与容器内的空气之间会形成一种电容，通过测量这个电容的变化，可以推算出物料的准确液位或固位。
1.串联模式：在串联模式中，电容式料位计的传感器和反射器分别作为两个电容器的板，它们的电容C1和C2分别与料位L和容器底部(地)的电容C0形成串联电路。
在这种模式下，测量电容的总电容Ct可以用下面的公式表示：1/Ct=1/C1+1/C2+1/C0其中，Ct是总电容，C1和C2是传感器和反射器的电容，C0是容器和地之间的电容。
当物料的液位或固位改变时，电容C1和C2的值也会改变，从而影响总电容Ct的值。
通过测量电容Ct的变化，可以计算出物料的准确液位或固位。
2.并联模式：在并联模式中，电容式料位计的传感器和反射器同时作为两个电容器的板，它们的电容C1和C2与料位L形成并联电路。
Ct=C1+C2其中，Ct是总电容，C1和C2是传感器和反射器的电容。
当物料的液位或固位改变时，电容C1和C2的值也会改变，从而影响总电容Ct的值。
通过测量电容Ct的变化，可以计算出物料的准确液位或固位。
需要注意的是，电容式料位计的测量结果受到环境因素的影响，如温度、湿度和介质的性质等。
为了保证准确测量，通常需要进行校正和温度补偿。
同时，还需要采用适当的防护措施，以防止物料的粘附和堵塞对测量结果造成影响。
总之，电容式料位计通过测量电容的变化来实现物料的准确测量。
根据不同的测量需求，可以选择串联或并联模式，并采取适当的校正和温度补偿措施，以提高测量的准确性和可靠性。
物位仪表相关定义
一、什么是物位测量？测量两相物料的分界面的位置，叫物位测量（例如测量气相液相间分界面称液体测量），完成这种测量任务的仪表叫做物位计。
二、什么是物位变送器?把物位传感器输出物位信号转换成适合单元组合仪表要求的电信号（例如4～20mA或1~5V)装置，叫物位变送器。
国家标准是这样定义“变送器"的：使输出为规定标准信号的装置称变送器。
三、什么是液位计？测量容器中液体界面（液—气，液—液）高度的测量仪表。
四、什么叫电容式物位计？利用两电极间电容量随被测介质物位高低变化而变化的原理构成的物位测量仪表，叫电容式物位计。
五、什么是传感器?传感器是一种以测量为目的，以一定精度把被测量转换为与之有确定关系的、易于处理的电量信号输出的装置。
如果传感器进一步对此输出信号进行处理，转换成标准统一信号（例如：4—20mA或1-5V;0—10mA或0—5V等）时，此时的传感器一般称为变送器。
国家标准是这样定义“传感器"的：能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置.通常由敏感元件和转换元件组成。
六、什么是电容式传感器？电容式传感器是将被测物理量变化转换为电容量变化的一种传感器.七、什么叫测量？通过一定的实验方法，求出某个量大小的过程.八、什么叫电导率？电阻率的倒数叫电导率，它的单位是:米/欧姆.平方毫米九、环境温度的变化，对“哲士”仪表有什么影响?电子元件，即使品质很好的元件,在环境温度变化时，它的参数都会有变化，绝对不变是没有的,这就是我们常说的“温度漂移",所以由电子元件组成的仪表的工作状态也一定会受环境温度影响，关键在于人们有多大智慧，掌握多少手段去减少和补偿这种变化,使其限制在可以接受的水平，所以环境温度变化对哲士仪表是有影响,但无碍：连续测量的品种不会因温度变化而丧失精度，物位开关类不会因温度变化而误动作。
但高寒地区使用,换季时最好重新标定一次。
十、为什么哲士仪表在标定、投运前要上电预热30—40分钟?这是一个十分重要的程序！由于仪表刚上电时,电路参数并未稳定，尤其温度参数，上电预热一段时间后，电路元件的温度会从刚上电时的环境温度变成了处于动态平衡状态下的工作温度，就稳定了，就可标定或投运了.十一、探极外套装的聚丙烯、氟塑料管用于食品医药行业是否可以?可以！其实聚丙烯管就是食用自来水管.十二、选用“哲士"物位仪表时要考虑哪些因素?（1）是物位连续测量还是物位高度报警；（2）是检测液态物料还是固态物料；（3）介质温度、压力；（4）物料是否有腐蚀性;(5）用什么电源?是AC220V还是DC24V(6)是否有防爆要求?级别如何?（7）现场是否有剧烈机械振动?.。
物位检测仪表自动化仪表知识介绍
随着市场的不断发展，越来越多的企业将进入物位检测仪表和自动 化仪表领域，市场竞争将越来越激烈。
品牌影响力成为竞争关键
品牌影响力、技术创新能力和产品质量将成为企业在市场竞争中的 关键因素。
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浮力式物位计
电容式物位计
利用浮力原理，通过测量浮子高度或重量 变化来检测物料位置。
利用电容器原理，通过测量物料对电容器 极板间电场的影响来计算物料位置。
物位检测仪表的应用场景
石油化工
食品制药
环保水处理
用于检测油罐、反应器、 储罐等设备中的液位高
度。用于检测原料、半成品、源自成品等物料的位置或高度。用于检测污水、废水、 饮用水等的水位高度。
物位检测仪表自动化仪表知识介绍
目 录
• 物位检测仪表基础知识 • 自动化仪表基础知识 • 物位检测仪表与自动化仪表的联系与区别 • 物位检测仪表与自动化仪表的发展趋势
01 物位检测仪表基础知识
物位检测仪表的定义与分类
定义
物位检测仪表是一种用于检测固 体、液体或气体物料位置或高度 的自动化仪表。
区别
功能侧重
物位检测仪表主要负责对物位的实时检测，如液位、料位 等，而自动化仪表更侧重于对温度、压力、流量等工艺参 数的自动调节和控制。
系统结构
物位检测仪表通常为独立的系统，只负责某一具体的检测 任务，而自动化仪表则通常集成于更复杂的自动化系统中 ，与其他设备协同工作。
数据处理方式
物位检测仪表通常只对数据进行简单的阈值判断或趋势分 析，而自动化仪表则需要进行更复杂的计算和控制策略。
03 物位检测仪表与自动化仪 表的联系与区别
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电容液位计-----原理及应用(2008-11-03 10:53:27)
标签：杂谈分类：新型液位
一、电容式物位计液位计的工作原理
电容式物位计由电容式物位传感器和检测电容的线路组成。
其基本工作原理是电容式物位传感器把物位转换为电容量的变化，然后再用测量电容量的方法求知物位数值。
电容式物位传感器是根据圆筒电容器原理进行工作的。
其结构如同2个长度为L 、半径分别为R和r的圆筒型金属导体，中间隔以绝缘物质，当中间所充介质是介电常数为ε1
的气体时，两圆筒的电容量为：
如果被测介质为导电性液体时，电极要用绝缘物（如聚乙烯）覆盖作为中间介质，而液体和外圆筒一起作为外电极。
假设中间介质的介电常数为ε3，电极被浸没长度为l，则此时电容器所具有的电容量为：
其中：R 和r 分别为绝缘覆盖层外半径和内电极外半径。
由于ε 3 为常数，所以C 与l 成正比。
如果电极的一部分被介电常数为ε2的液体（非导电性的）浸没时，则必须会有电容量的增量△C 产生（因ε2>ε1），此时两极间的电容量C=C1+△C。
假如电极被浸没长度为l，则电容增量为：
当ε2、ε1、R、r不变时，电容量增量△C与电极浸没的长度l 成正比，因此测出电容增量数值便可知道液位高度。
二、电容式物位计液位计在应用中应注意的几个问题
1、选型
由于被测介质的不同，电容式物位传感器有不同的型式。
（1）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，可采用一金属电极，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。
（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）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。
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），选择合适的电容物位计。
2、测量回路中接地点的处理
仪表测量回路中接地点的正确、可靠与否直接影响被测参数的测量。
大修时，我厂采用电容物位计对油品精制8个碱液罐进行液面监控，由于碱液罐位于防爆区，所以最初设计测量回路中引入齐纳式输入安全栅（见图1）。
图1 采用齐纳式输入安全栅的系统接线图
安装调试发现，系统无法正常工作：安全栅2端电压高达23V，而变送器（电容物位计）供电电压为0V，也就是说已短路。
仔细查找原因，发现是由于电容物位计的电路结构所致。
电容物位计的探头为等效电容的一极，对于外壁规则的金属容器，其罐壁为电容的另一极。
因此变送器信号负接地，而齐纳栅也接地则变送器被短路。
于是将接地COM点悬空，观察到开始时变送器输出在4mA，安全栅2端电压在0.86V，不长时间变为1.6V，7V，变送器工作很不稳定，这是由于COM点悬空，系统回路受外部干扰所致。
于是抛开安全栅与COM板，将24V电源直接送到变送器，串入标准电流表检测变送器工作情况，变送器工作正常。
得出结论：由于电容物位计信号负与大地（罐壁）相连，因此不能选用齐纳式安全栅。
经与厂家协商，选用隔离式安全栅，因为电容物位计与隔离式安全栅已进行系统安全防爆联合取证。
选用隔离式安全栅系统接线如图2所示。
由于隔离式安全栅的电源、输入、输出信号三者隔离，避免了系统间的相互干扰，以及系统多点接地问题。
液位计
图2 采用隔离式安全栅的系统接线图
3、应用中常见故障的处理
如果电容式物位计选型正确、安装合理，一般很少出现故障，因此选型和安装时应注意：（1）介质的介电常数应稳定（对于非导电介质）；
（2）对于软缆型传感器，安装时需考虑传感器周围均衡，应远离爬梯等；
（3）安装时应远离设备出入口；
（4）同轴型传感器应防堵。
常见故障有二种：
（1）传感器漏电（对于导电介质用传感器，绝缘层磨损时会漏电）；
（2）电路损坏。
判定方法：
（1）用万用表电阻档测量传感器引线与大地间电阻，若阻值无限大，则传感器不漏电；否则传感器漏电需更换。
（2）将传感器断电，拆掉传感器引线，通电用手触摸电路传感器端子，同时观察输出电流：若电流有变化，则电路板没有损坏；否则电路板损坏，需更换。
如果被测介质是导电的粘滞性介质，当液位下降时，由于电极套管上仍粘附一层被测介质，因此会造成虚假的液位指示，在这种情况下应定期清洗探头。
而在测量粘滞性非导电液体时，当液位下降后，光电极上会附上一薄层介质，但这不影响仪表的正常测量。
4、标定方法
（1）如果现场条件好、液面可以随意调整，那么先使液面下降至零点，调整零点电位器使显示仪表指示0%，电流输出为4mA；使液面上升至满点，调整量程电位器使显示仪表指示100%，电流输出为20mA。
重复上述调整步骤，直到零满位准确为止。
（2）如果不可能重复进行现场设备液位排空和满位的调整，则采用传感器提升方法。
假设安装时液面高度为h1，将传感器提起△h，从公式△h/h=(I1-I2)/16计算出I2。
其中h 为满量程时液面高度；I1为液面高度为h1的电流输出；I2为液面提起△h的电流输出。
调整传感器量程电位器使输出电流为I2。
放回传感器，根据h1/h=(I-4)/16计算I值，其中I为液面高度为h1时的电流输出。
调整传感器零点电位器，使输出电流为I值。
至此标定结束。
三、结论
电容式物位计适用于各种导电、非导电液体的液位或粘性料位的远距离连续测量和指示，也可以和其它电动仪表配套使用，以实现液位或料位的自动记录、调节和控制。
其亦可用于导电和非导电液体之间及二种介电常数不同的非导电液体之间的界面测量。
电容物位计合理的选型与正确的接地是其实现准确测量以及安全运行的前提。
其次是磁浮子式、浮筒式、电容式液位计也有相当的应用量。
随着技术发展,磁致伸缩式、超声波式和射频导纳式液位计的用量将会迅速增加,压力(差压)式液位计比例会有所下降。
依据介质和现场条件的不同,各种液位计各展优势,。