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電容式物位計是電學(xué)式物位檢測方法之一，直接把物位變化轉(zhuǎn)換成電容的變化量，然后再變換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)電信號，傳輸給現(xiàn)實儀表進(jìn)行指示、記錄、報警或控制。

工作原理

電容式物位計由電容式物位傳感器和檢測電容的線路組成。其基本工作原理是電容式物位傳感器把物位轉(zhuǎn)換為電容量的變化，然后再用測量電容量的方法求知物位數(shù)值。

電容式物位傳感器是根據(jù)圓筒電容器原理進(jìn)行工作的。其結(jié)構(gòu)如同2個長度為L 、半徑分別為R和r的圓筒型金屬導(dǎo)體，中間隔以絕緣物質(zhì)，當(dāng)中間所充介質(zhì)是介電常數(shù)為ε1的氣體時，兩圓筒的電容量為:

C1 = 2πε1L/R(㏑ R/r) (1) 如果電極的一部分被介電常數(shù)為ε2的液體(非導(dǎo)電性的)浸沒時，則必須會有電容量的增量△C 產(chǎn)生(因ε2>ε1)，此時兩極間的電容量C=C1+△C。假如電極被浸沒長度為l，則電容增量為:

△C = 2π(ε2 - ε1)ι / (㏑ R/r) (2)

當(dāng)ε2、ε1、R、r不變時，電容量增量△C與電極浸沒的長度l 成正比，因此測出電容增量數(shù)值便可知道液位高度。

如果被測介質(zhì)為導(dǎo)電性液體時，電極要用絕緣物(如聚乙烯)覆蓋作為中間介質(zhì)，而液體和外圓筒一起作為外電極。假設(shè)中間介質(zhì)的介電常數(shù)為ε3，電極被浸沒長度為l，則此時電容器所具有的電容量為:

C = 2πε3ι/ (㏑ R/r) (3)

其中:R 和r 分別為絕緣覆蓋層外半徑和內(nèi)電極外半徑。由于ε3 為常數(shù)，所以C 與l 成正比。