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,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。
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,下部充满液体或其它材料??掌慕榈绯J?ε 0 = l ,被测物的介电常数为 ε r 。物位变化时,电容器的电容变化值 Δ C 与被测材料的物位高度 x 成线性关系。