電容式液位傳感器的原理，局限性，安裝和校準

測量原理

上海自動化儀表有限公司電容測量原理基于電容器的工作方法。

電容器由彼此隔離的兩個帶不同電荷的電極形成。在電極之間施加交流電會產生電場。該電場取決于電極之間的距離，電極表面的大小以及電極之間的隔離介質。

如果電極之間的距離和電極表面的大小保持恒定，則只有介質會影響電容。當介質變化時，電場也隨之變化，因此電容的變化如下：電容（C）=介電常數（?0）×相對介電常數（DC）×電極表面積其中介電常數（?0）是電場常數（?0= 8.8×10 -12 C /（Vm）。介電常數（DC值）低的介質會在液位測量中引起電容值的很小變化，而直流值高的介質會分別產生較大的電容變化。在許多接口應用程序中，具有較低DC值的介質位于非常上面，例如，碳氫化合物（DC = 2）處于水上（DC = 80）。上層介質對總電容值的貢獻非常小，僅將水位（界面層）表示為水位。為了利用此效果，兩種介質的DC值應彼此足夠不同。

通常，DC值低的介質是不導電的，而DC值高的介質是導電的。因此，始終可以使用非導電和導電介質進行界面測量。

局限性

如果過程覆蓋或污染了電容探頭，則可能需要補償選項以防止錯誤的高電平讀數。

連續液位電容變送器要求被測液體保持恒定的介電值。如果不是這種情況，則變送器應具有補償液體電介質變化的能力。

除非將探針直接安裝在帶有隔離閥的傳感器籠中，否則通常無法將探針直接安裝在容器中。

棒狀探針需要足夠的高度間隙，具體取決于探針的長度。

它不能測量粘度超過2000 cst的液體。

選拔

當使用完全涂層的探頭（例如PTFE）時，電容水平測量可用于腐蝕性介質。

電容式測量具有非常快的響應時間，非常適合液位快速變化和小容器的過程。

測量原理不受介質密度變化的影響。

對于界面測量，需要導電和非導電介質。

在此界面上，導電介質的電導率之差應大于100μS/ cm，非導電介質的電導率應小于1μS/ cm。

油水乳液的電導率范圍在1至100μS/ cm之間，具體取決于油水氣泡的重新分配。這意味著電容探針將檢測高于100μS/ cm的介質（即導電介質），而不檢測乳劑層（介于1和100μS/ cm之間）以及非導電介質層（即<1μS） /厘米）。

探頭上的非導電性堆積會影響測量。

設計

無論介質的電導率如何，探頭都應由金屬導電電極制成，并具有全塑料絕緣。

安裝時，應確保過程接口與儲罐之間的導電連接良好。可以使用導電的密封帶。

如果承受嚴重的側向載荷，則應使用帶有接地管的棒形探頭。

探頭的長度應根據物位測量范圍進行設計。

應評估對設備的運行至關重要的容器接地方法。

校準和配置

電容探頭在出廠時已針對電導率≥100μS/ cm的介質進行了校準（例如，針對所有水性液體，酸，堿等）。

僅當應將0％值或100％值調整為適合特定的測量要求（例如，儲罐/電容距離<250 mm，電導率<100μS/ cm或特定范圍）時，才需要進行現場校準。

通常在兩種類型的校準之間有區別：

濕法校準：可以對探頭進行全范圍校準，即較低的液位（0％液位校準）和較高的液位（100％液位）。也可以執行其他中間值。

干校準：上海自動化儀表有限公司可以通過輸入低電平和高電平值來模擬電平電容。對于電導率≥100μS/ cm，電容單位將根據工廠校準自動計算電容變化圖像。