电容式液位传感器的原理，局限性，安装和校准

　　电容测量原理基于电容器的工作方法。

　　电容器由彼此隔离的两个带不同电荷的电极形成。在电极之间施加交流电会产生电场。该电场取决于电极之间的距离，电极表面的大小以及电极之间的隔离介质。

　　如果电极之间的距离和电极表面的大小保持恒定，则只有介质会影响电容。当介质变化时，电场也随之变化，因此电容的变化如下：

　　电容（C）=介电常数（0）相对介电常数（DC）电极表面积其中介电常数（0）是电场常数（0=8.810-12C/（Vm）。

　　介电常数（DC值）低的介质会在液位测量中引起电容值的很小变化，而直流值高的介质会分别产生较大的电容变化。在许多接口应用程序中，具有较低DC值的介质位于非常上面，例如，碳氢化合物（DC=2）处于水上（DC=80）。

　　上层介质对总电容值的贡献非常小，仅将水位（界面层）表示为水位。

　　为了利用此效果，两种介质的DC值应彼此足够不同。

　　通常，DC值低的介质是不导电的，而DC值高的介质是导电的。因此，始终可以使用非导电和导电介质进行界面测量。

　　局限性

　　如果过程覆盖或污染了电容探头，则可能需要补偿选项以防止错误的高电平读数。

　　连续液位电容变送器要求被测液体保持恒定的介电值。如果不是这种情况，则变送器应具有补偿液体电介质变化的能力。

　　除非将探针直接安装在带有隔离阀的传感器笼中，否则通常无法将探针直接安装在容器中。

　　棒状探针需要足够的高度间隙，具体取决于探针的长度。

　　它不能测量粘度超过2000cst的液体。

　　选拔

　　当使用完全涂层的探头（例如PTFE）时，电容水平测量可用于腐蚀性介质。

　　电容式测量具有非常快的响应时间，非常适合液位快速变化和小容器的过程。

　　测量原理不受介质密度变化的影响。

　　对于界面测量，需要导电和非导电介质。

　　在此界面上，导电介质的电导率之差应大于100S/cm，非导电介质的电导率应小于1S/cm。

　　油水乳液的电导率范围在1至100S/cm之间，具体取决于油水气泡的重新分配。这意味着电容探针将检测高于100S/cm的介质（即导电介质），而不检测乳剂层（介于1和100S/cm之间）以及非导电介质层（即1S）/厘米）。

　　探头上的非导电性堆积会影响测量。

　　设计

　　无论介质的电导率如何，探头都应由金属导电电极制成，并具有全塑料绝缘。

　　安装时，应确保过程接口与储罐之间的导电连接良好。可以使用导电的密封带。

　　如果承受严重的侧向载荷，则应使用带有接地管的棒形探头。

　　探头的长度应根据物位测量范围进行设计。

　　安装

　　图–电容液位传感器的安装

　　应评估对设备的运行至关重要的容器接地方法。

　　校准和配置

　　电容探头在出厂时已针对电导率100S/cm的介质进行了校准（例如，针对所有水性液体，酸，碱等）。

　　仅当应将0％值或100％值调整为适合特定的测量要求（例如，储罐/电容距离250mm，电导率100S/cm或特定范围）时，才需要进行现场校准。

　　通常在两种类型的校准之间有区别：

　　湿法校准：可以对探头进行全范围校准，即较低的液位（0％液位校准）和较高的液位（100％液位）。也可以执行其他中间值。

　　干校准：可以通过输入低电平和高电平值来模拟电平电容。对于电导率100S/cm，电容单位将根据工厂校准自动计算电容变化图像。