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(dòng)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(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（?0）×相對介電常數（DC）×電極表面積其中介電常數（?0）是電場(chǎng)常數（?0= 8.8×10 -12 C /（Vm）。介電常數（DC值）低的介質(zhì)會(huì )在液位測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。在許多接口應用程序中，具有較低DC值的介質(zhì)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(zhì)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(zhì)的DC值應彼此足夠不同。

通常，DC值低的介質(zhì)是不導電的，而DC值高的介質(zhì)是導電的。因此，始終可以使用非導電和導電介質(zhì)進(jìn)行界面測量。

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(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(cháng)度。

它不能測量粘度超過(guò)2000 cst的液體。

選拔

當使用完全涂層的探頭（例如PTFE）時(shí)，電容水平測量可用于腐蝕性介質(zhì)。

電容式測量具有非?？斓捻憫獣r(shí)間，非常適合液位快速變化和小容器的過(guò)程。

測量原理不受介質(zhì)密度變化的影響。

對于界面測量，需要導電和非導電介質(zhì)。

在此界面上，導電介質(zhì)的電導率之差應大于100μS/ cm，非導電介質(zhì)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(zhù)電容探針將檢測高于100μS/ cm的介質(zhì)（即導電介質(zhì)），而不檢測乳劑層（介于1和100μS/ cm之間）以及非導電介質(zhì)層（即<1μS） /厘米）。

探頭上的非導電性堆積會(huì )影響測量。

設計

無(wú)論介質(zhì)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(shí)，應確保過(guò)程接口與儲罐之間的導電連接良好?？梢允褂脤щ姷拿芊鈳?。

如果承受?chē)乐氐膫认蜉d荷，則應使用帶有接地管的棒形探頭。

探頭的長(cháng)度應根據物位測量范圍進(jìn)行設計。

應評估對設備的運行至關(guān)重要的容器接地方法。

校準和配置

電容探頭在出廠(chǎng)時(shí)已針對電導率≥100μS/ cm的介質(zhì)進(jìn)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(shí)，才需要進(jìn)行現場(chǎng)校準。

通常在兩種類(lèi)型的校準之間有區別：

濕法校準：可以對探頭進(jìn)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(dòng)化儀表有限公司可以通過(guò)輸入低電平和高電平值來(lái)模擬電平電容。對于電導率≥100μS/ cm，電容單位將根據工廠(chǎng)校準自動(dòng)計算電容變化圖像。