电容液位计 电容式液位计工作原理

b 电容式液位计原理？ 答：电容传感器是利用改变电容的几何尺寸或改变介质的性 质和含量，从而使电容量发生变化的原理制成的。主要用于 压力、位移、液位、厚度、水分含量等参数的测量。电容式 液位计是采用测量电容的变化来测量液面的高低的。它是一 根金属棒插入盛液容器内，金属棒作为电容的一个极，容器 壁作为电容的另一极。 两电极间的介质即为液体及其上面的气体。由于液体的介电 常数 ε1 和液面上的介电常数 ε2 不同，比如：ε1>ε2，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，ε 值减小，电容量也减小。 所以，可通过两电极间的电容量的变化来测量液位的高低。 电容液位计的灵敏度主要取决于两种介电常数的差值，而 且，只有 ε1 和 ε2 的恒定才能保证液位测量准确，因被测介 质具有导电性，所以金属棒电极都有绝缘层覆盖。电容液位 计体积小，容易实现远传和调节电容液位计，适用于具有腐蚀性和高压 的介质的液位测量。电容式液位测量装置的结构和工作原理 电容法是用一电容探头感受物面位置的变化。附图（图 7-17 电容式液位测 量结构示意图）a 所示为几种用于连续测量的电容探头结构。

l 是部分或整体绝 缘的棍电极，3、4 是拉紧或放松的绳电极。如果容器壁由导电材料制成，则只需装入电极 1 或 3 或 4，容器壁作为另一 电极与外壳相连（接地）。如果容器壁由非金属材料制成，则必须使用具有内外 电极的管式电极 2，或对电极 l、3、4 另附一个反电极 5，也可用金属带 6 与 l、 3、4 组合，5、6 均需接地。 测量时，电容器的上部隔着空气电容液位计，下部充满液体或其它材料。空气的介电常 数ε0＝l，被测物的介电常数为εr。物位变化时，电容器的电容变化值ΔC 与被 测材料的物位高度 x 成线性关系，即(12.12)式中h—电容器的总高度；C0—初始电容值。 图 7-17b 所示是一些进行物位极限位置监控的电容测头结构。 这时不再希望 探头的电容值在整个高度范围内线性变化， 而是希望物位在达到极限位置时电容 能发生突变。l 和 2 是部分或全部绝缘的棍电极或绳电极，3 是侧面安装的棍电 极，它以 70°角倾斜安装可防止被测液的粘附，4 是平面电极，可用于一些不能 在内部插入电容探头的容器内物位的测量，如搅拌器。如果容器为非导电材料制 成，同样需另外附加一个反向电极。 上面提到的整体绝缘探头用于导电材料物位的测量。

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