電容式液位傳感器的原理，局限性，安裝和校準(zhǔn)

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(chǎn)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(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)會影響電容。當(dāng)介質(zhì)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(shù)（?0）×相對介電常數(shù)（DC）×電極表面積其中介電常數(shù)（?0）是電場常數(shù)（?0= 8.8×10 -12 C /（Vm）。介電常數(shù)（DC值）低的介質(zhì)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(zhì)會分別產(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)行界面測量。

局限性

如果過程覆蓋或污染了電容探頭，則可能需要補(bǔ)償選項以防止錯誤的高電平讀數(shù)。

連續(xù)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(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(dāng)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(zhì)。

電容式測量具有非?？斓捻憫?yīng)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(zhì)密度變化的影響。

對于界面測量，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高于100μS/ cm的介質(zhì)（即導(dǎo)電介質(zhì)），而不檢測乳劑層（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)電性堆積會影響測量。

設(shè)計

無論介質(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，應(yīng)確保過程接口與儲罐之間的導(dǎo)電連接良好?？梢允褂脤?dǎo)電的密封帶。

如果承受嚴(yán)重的側(cè)向載荷，則應(yīng)使用帶有接地管的棒形探頭。

探頭的長度應(yīng)根據(jù)物位測量范圍進(jìn)行設(shè)計。

應(yīng)評估對設(shè)備的運行至關(guān)重要的容器接地方法。

校準(zhǔn)和配置

電容探頭在出廠時已針對電導(dǎo)率≥100μS/ cm的介質(zhì)進(jìn)行了校準(zhǔn)（例如，針對所有水性液體，酸，堿等）。

僅當(dāng)應(yīng)將0％值或100％值調(diào)整為適合特定的測量要求（例如，儲罐/電容距離<250 mm，電導(dǎo)率<100μS/ cm或特定范圍）時，才需要進(jìn)行現(xiàn)場校準(zhǔn)。

通常在兩種類型的校準(zhǔn)之間有區(qū)別：

濕法校準(zhǔn)：可以對探頭進(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)：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(dǎo)率≥100μS/ cm，電容單位將根據(jù)工廠校準(zhǔn)自動計算電容變化圖像。