電容式液位計(jì)的基本結(jié)構(gòu)與電容變化機(jī)制

電容式液位計(jì)是一種利用電容感應(yīng)原理來(lái)測(cè)量液體（或固體）液位的儀表。其核心原理是：將被測(cè)介質(zhì)的液位變化轉(zhuǎn)換為傳感器電容量的變化，再通過(guò)電路處理并輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。

 

基本結(jié)構(gòu)：

電容式液位計(jì)通常由一個(gè)金屬探極（作為電容器的一個(gè)電極）和一個(gè)與之同軸的金屬套管或容器壁（作為另一個(gè)電極）構(gòu)成。

探極與金屬套管之間填充有絕緣材料（如聚四氟乙烯、陶瓷等），形成一個(gè)圓柱形電容器。

電容變化機(jī)制：

當(dāng)液位上升時(shí)，探極的一部分從空氣中浸入液體中。

由于空氣和液體的介電常數(shù)（ε）不同（液體的介電常數(shù)通常遠(yuǎn)大于空氣），探極周?chē)橘|(zhì)的有效介電常數(shù)發(fā)生變化。

根據(jù)電容公式 C = ε·A/d（C為電容，ε為介電常數(shù)，A為極板面積，d為極板間距），當(dāng)探極浸入液體的部分長(zhǎng)度改變時(shí)，相當(dāng)于改變了有效介電常數(shù)ε，從而導(dǎo)致整個(gè)電容器的電容量C發(fā)生線性變化。

通過(guò)測(cè)量電路檢測(cè)到這種電容值的變化，并將其轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的液位高度，即可實(shí)現(xiàn)液位測(cè)量。