測(cè)量原理
電容測(cè)量原理基于電容器的工作方法。
電容器由彼此隔離的兩個(gè)帶不同電荷的電極形成。在電極之間施加交流電會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)。該電場(chǎng)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(zhì)。
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(zhì)會(huì)影響電容。當(dāng)介質(zhì)變化時(shí)，電場(chǎng)也隨之變化，因此電容的變化如下：
電容（C）=介電常數(shù)（Ɛ0）×相對(duì)介電常數(shù)（DC）×電極表面積其中介電常數(shù)（Ɛ0）是電場(chǎng)常數(shù)（Ɛ0= 8.8×10 -12 C /（Vm）。
介電常數(shù)（DC值）低的介質(zhì)會(huì)在液位測(cè)量中引起電容值的很小變化，而直流值高的介質(zhì)會(huì)分別產(chǎn)生較大的電容變化。在許多接口應(yīng)用程序中，具有較低DC值的介質(zhì)位于非常上面，例如，碳?xì)浠衔铮―C = 2）處于水上（DC = 80）。
上層介質(zhì)對(duì)總電容值的貢獻(xiàn)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(zhì)的DC值應(yīng)彼此足夠不同。
通常，DC值低的介質(zhì)是不導(dǎo)電的，而DC值高的介質(zhì)是導(dǎo)電的。因此，始終可以使用非導(dǎo)電和導(dǎo)電介質(zhì)進(jìn)行界面測(cè)量。
局限性
如果過(guò)程覆蓋或污染了電容探頭，則可能需要補(bǔ)償選項(xiàng)以防止錯(cuò)誤的高電平讀數(shù)。
連續(xù)液位電容變送器要求被測(cè)液體保持恒定的介電值。如果不是這種情況，則變送器應(yīng)具有補(bǔ)償液體電介質(zhì)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(wú)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(zhǎng)度。
它不能測(cè)量粘度超過(guò)2000 cst的液體。
選拔
當(dāng)使用完全涂層的探頭（例如PTFE）時(shí)，電容水平測(cè)量可用于腐蝕性介質(zhì)。
電容式測(cè)量具有非常快的響應(yīng)時(shí)間，非常適合液位快速變化和小容器的過(guò)程。
測(cè)量原理不受介質(zhì)密度變化的影響。
對(duì)于界面測(cè)量，需要導(dǎo)電和非導(dǎo)電介質(zhì)。
在此界面上，導(dǎo)電介質(zhì)的電導(dǎo)率之差應(yīng)大于100μS/ cm，非導(dǎo)電介質(zhì)的電導(dǎo)率應(yīng)小于1μS/ cm。
油水乳液的電導(dǎo)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(cè)高于100μS/ cm的介質(zhì)（即導(dǎo)電介質(zhì)），而不檢測(cè)乳劑層（介于1和100μS/ cm之間）以及非導(dǎo)電介質(zhì)層（即<1μS） /厘米）。
探頭上的非導(dǎo)電性堆積會(huì)影響測(cè)量。
設(shè)計(jì)
無(wú)論介質(zhì)的電導(dǎo)率如何，探頭都應(yīng)由金屬導(dǎo)電電極制成，并具有全塑料絕緣。
安裝時(shí)，應(yīng)確保過(guò)程接口與儲(chǔ)罐之間的導(dǎo)電連接良好。可以使用導(dǎo)電的密封帶。
如果承受?chē)?yán)重的側(cè)向載荷，則應(yīng)使用帶有接地管的棒形探頭。
探頭的長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)物位測(cè)量范圍進(jìn)行設(shè)計(jì)。
安裝
圖–電容液位傳感器的安裝
應(yīng)評(píng)估對(duì)設(shè)備的運(yùn)行至關(guān)重要的容器接地方法。
校準(zhǔn)和配置
電容探頭在出廠時(shí)已針對(duì)電導(dǎo)率≥100μS/ cm的介質(zhì)進(jìn)行了校準(zhǔn)（例如，針對(duì)所有水性液體，酸，堿等）。
僅當(dāng)應(yīng)將0％值或100％值調(diào)整為適合特定的測(cè)量要求（例如，儲(chǔ)罐/電容距離<250 mm，電導(dǎo)率<100μS/ cm或特定范圍）時(shí)，才需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)。
通常在兩種類(lèi)型的校準(zhǔn)之間有區(qū)別：
濕法校準(zhǔn)：可以對(duì)探頭進(jìn)行全范圍校準(zhǔn)，即較低的液位（0％液位校準(zhǔn)）和較高的液位（100％液位）。也可以執(zhí)行其他中間值。
干校準(zhǔn)：可以通過(guò)輸入低電平和高電平值來(lái)模擬電平電容。對(duì)于電導(dǎo)率≥100μS/ cm，電容單位將根據(jù)工廠校準(zhǔn)自動(dòng)計(jì)算電容變化圖像。
