什麼是電容式液位感測器及其工作原理？

具有良好結構和安裝方法的電容式液位傳感器可適用於高溫、高壓、強腐蝕、易結晶、防堵塞、防凍、固體粉粒狀物料。

華儀電容式液位計 感測器可測量強腐蝕性液體的液位 中等的。 它測量高溫介質的液位。 它測量密封容器的液位。 它與介質的黏度、密度、工作壓力無關。

電容式液位傳感器的特點

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電容式液位傳感器類型

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電容式液位傳感器如何工作？

定義電容器

什麼是電容器？

電容器是一種儲存和釋放電能的被動電子元件。 在最基本的形式中，電容器由兩個導電板組成，兩個導電板被稱為電介質的絕緣材料隔開。

當電壓施加到極板上時，會形成電場，導致正電荷和負電荷積聚在極板上。

這些儲存的能量稍後可以在需要時釋放。 電容器儲存能量的能力以法拉 (F) 為單位，稱為電容。

電容器和電容式液位感測器之間的連接：

電容式液位感測器背後的原理本質上與電容的概念相關。 以下是它們的關係：

電容器的形成：

在電容式液位感測器的情況下，探頭（或浸入式電極）充當電容器的一個極板，而相對的電極（通常是容器或罐壁）則充當另一極板。

液體（電介質）的作用：

被測量液位的液體可作為此電容器設定中的介電介質。 不同的液體具有不同的介電常數，這會影響電容。

改變電容：

隨著液位的變化，探頭浸沒在液體中的部分也會改變。 這會改變電容器板之間的有效電介質，導致電容變化。 電容的這種變化與液位成正比。

測量原理：

感測器中的電子裝置可偵測電容的這些變化。 透過監測這些變化，感測器可以確定液位並將其轉換為可讀訊號。

雖然電容器是能量儲存電子設備的基本元件，但電容原理是電容式液位感測器發揮作用的原理。 該感測器有效地創建了一個動態電容器，其特性根據液位而變化，使其成為基本電子原理應對現實世界測量挑戰的巧妙應用。

電容式液位感測器工作原理

電容式液位傳感器是通過測量電容的變化來測量液位的高低。 電容式液位傳感器通過測量電容的變化來測量液位的不平度。

電容式液位傳感器是一根刺入液體容器的金屬棒。 金屬棒作為電容器的極。 容器壁作為電容器的另一極。 兩個電極之間的介質是液體和其上方的氣體。

因為液體的介電常數ε1與液體表面的介電常數ε2不同。 例如ε1>ε2。
那麼當液位上升時，電容式液位計兩個電極之間的總介電常數相應增加，因此電容增加。
反之，當液面下降時，ε值減小，電容也減小。

因此，電容式液位傳感器可以通過改變兩個電極之間的電容來測量液位的不平度。 電容式液位傳感器的靈敏度主要取決於兩者的介電常數之差。

而且，只要ε1和ε2穩定，液位測量就是準確的。 因為被測介質具有導電性。 因此，金屬棒電極被絕緣層覆蓋。

電容式液位傳感器體積小，易於完成遠傳和調度，適用於腐蝕性和高壓介質的液位測量。

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讓我們看一段視頻。 幫助您了解電容式液位傳感器的工作原理。

視頻來源：https://www.youtube.com/watch?v=0du-QU1Q0T4

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電容式液位感測器的優點：

• 多功能性：這些感測器在各種介電流體中表現良好，使其適合廣泛的應用。
• 耐用性：其堅固的設計通常使用不銹鋼，這意味著它們可以抵抗大多數液體和惡劣的條件。 這確保了較長的使用壽命。
• 無移動部件：它們沒有移動部件，確保它們需要最少的維護，這在具有挑戰性的環境中特別有利。
• 高溫相容性：由於它們沒有浸沒在液體中的敏感組件，因此它們可以在較熱的液體中工作，而其他一些感測器可能會遇到困難。
• 密封系統相容性：其設計使其能夠在密封加壓或真空容器中高效運行，而不會對性能產生任何重大影響。
• 簡單：機械結構簡單，不易出現機械故障。

電容式液位感測器的缺點：

• 導電流體限制：這些感測器可能會面臨導電流體的挑戰，除非它們配備絕緣外管。
• 塗層問題：厚的或黏性的介質可能會覆蓋探頭，形成絕緣層，導致故障或性能下降。
• 校準必要性：需要校準才能準確區分液體和空氣之間的差異。 這可能需要根據介質偶爾重新校準。
• 介電常數靈敏度：導致介電常數變化的介質變化會影響感測器的性能。
• 可能的阻塞：探頭可能會伸入液體中，造成阻塞、吸引污垢，甚至在某些應用中引起衛生問題。

電容式液位傳感器應用

電容式液位傳感器用於測量壓力容器中導電和非導電液體（固體）在壓力下的液位（液位）。

電容式液位傳感器可以將各種液位參數的變化轉換成標準的電流信號。 遠程傳輸到手術室。 用於集中顯示、啟動應急信號或自動控制的二次儀表或計算機裝置。

結合用戶的具體工藝條件、設備結構、使用要求。 通過液位計的材料、結構、安裝方式的靈活組合。 適用於高壓、高溫、強腐蝕、易結晶、防堵、防凍、固體粉粒狀物料等特殊條件下的液位、料位或料位的連續檢測。 可廣泛應用於各種工業過程中的檢測和控制。

電容式液位傳感器應用：

• 導電、絕緣液體-化工、油田、水和污水處理
• 導電和絕緣漿料-造紙、製藥、水和污水處理
• 粉、灰、粉電廠、冶金、水泥
• 球團、煤炭、糧食發電廠、冶金、糧食
• 界面，兩種不同的液體-油田，化工行業

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電容式油位傳感器

電容式油位傳感器是指用於測量油位的電容式液位變送器。 根據電容傳感原理，當被測電極的高度發生下降和變化時，被測電極的電容也會發生變化。 它可以將油位的變化轉換成標準的電流信號。 遠傳至二次儀表或計算機設備的操作控制室，進行集中顯示、報警或自動控制。

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用於水位測量的電容式傳感器

電容式水位感測器通常用於測量水位 儲水箱水位。 電容式 水位傳感器 利用測量電容值的變化來測量液位的高度。 主要功能是連續測量被測介質液體的液位。 例如，常見的介質有污水、泥土、紙漿、八寶粥等。 您可能也聽過非接觸式電容式水位感測器。 它是一種外裝式電容式水位感測器。

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電容式液位開關

電容式液位開關的原理是帶開關量輸出的位置傳感器。

電容式液位開關由電子電路模塊單元和傳感桿組成。 感應極和筒壁作為電容器的兩個電極。

當兩個電極之間的材料發生變化時，電容值也會發生變化。 電子電路單元檢測到此電容值變化後。 分析處理單元與設定的電容值進行比較。 當高於設定值時，輸出開關量信號。

廣泛用於石油、化工、冶金、輕工、煤炭、水泥、糧食等行業的各種高溫、高壓、強酸強鹼及各種粉粒體環境的位置檢測。

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