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：ε1ε2，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。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，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。