电容式液位变送器的工作原理及应用

2.2.16.1 工作原理

电容式液位变送器是根据电容与电极面积及两极间介电常数相关的原理而设计的。原理为测量非导电液体时，以导杆和用导电材料制造的容器壁分别构成电容的两极，由于流过电容器的电流正比于电容两极间介质的高度，故将此电流转换成对应4～20mA信号，就可以测量出容器中液位的高度;测量导电液体时，探极线的金属内芯与导电液体分别构成电容的两极，中间填充高稳定性的聚四氟乙烯，即探极线的绝缘外层作为两极之间的介质，当探极线被导电液体包围的面积随着液位改变时，电容器两极的相对面积使得电容随之改变。

适用于高温高压、强腐蚀、易结晶、易堵塞等恶劣条件下连续检测各种液体。适合测量污水、酸碱溶液、和锅炉内的水位，整机无任何可动或弹性部件，耐冲击、安装方便、可靠性高、精度高。

核心部件采用先进的射频电容检测电路经过16位单片机经过精确的温度补偿和线性修正，转化成标准电信号（一般为4～20mA）。可选HART、CANBUS、RS485通讯协议进行系统组态。全系列变送器都具有自校准功能，用户可通过两个按键进行“零点”、“量程”自动校准，以适应各种复杂场所的不同要求。

电容式液位变送器可分为缆式电容式液位变送器（图2-39）和杆式电容式液位变送器（图2-40）。

2.2.16.2 性能参数

电容式液位变送器性能参数见表2-20。

表2-20　电容式液位变送器性能参数

图2-39　缆式电容式液位变送器(www.xing528.com)

图2-40　杆式电容式液位变送器

2.2.16.3 产品特点

（1）结构简单，无任何可动或弹性元部件，因此可靠性极高，维护量极少。一般情况下，不必进行常规的大、中、小维修。

（2）多种信号输出，方便不同系统配置。

（3）适用于高温高压容器的液位测量，且测量值不受被测液体的温度、比重及容器的形状、压力影响。

（4）特别适用于酸、碱等强腐蚀性液体的测量。

（5）完善的过流、过压、电源极性保护。

（6）优点：传感器无机械可动部分，结构简单、可靠;精确度高;检测端消耗电能小，动态响应快;维护方便，寿命长。

（7）缺点：被测液体的介电常数不稳定会引起误差。电容式液位计一般用于调节池、清水池测量。