电容液位计原理及应用

一、电容液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。电容液位计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，电容液位计电极要用绝缘物（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ε3 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，电容液位计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：

   当不变时，电容量增量△C与电极浸没的长度l 成正比，电容液位计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。