电容式液位计的测量原理是什么

更新：2023年01月17日 20:50 好一点

好一点小编带来了电容式液位计的测量原理是什么，希望能对大家有所帮助，一起来看看吧！

电容式液位计的测量原理是什么

电容式液位计是采用测量电容的变化来测量液面的高低的。
它是一根金属棒插入盛液容器内，金属棒作为电容的一个极，容器壁作为电容的另一极。两电极间的介质即为液体及其上面的气体。由于液体的介电常数ε1和液面上的介电常数ε2不同，比如:ε1>ε2，则当液位升高时，电容式液位计两电极间总的介电常数值随之加大因而电容量增大。反之当液位下降，ε值减小，电容量也减小。所以，电容式液位计可通过两电极间的电容量的变化来测量液位的高低。电容液位计的灵敏度主要取决于两种介电常数的差值，而且，只有ε1和ε2的恒定才能保证液位测量准确，因被测介质具有导电性，所以金属棒电极都有绝缘层覆盖。电容液位计体积小，容易实现远传和调节，适用于具有腐蚀性和高压的介质的液位测量。

液位计的种类—原理及使用方法

液位计的种类—原理及使用方法

液位仪根据不同的原理设计出不同的不同类型的液位计，不同的液位计所使用的方法和保养方法有所不同。具体分析如下：

第一、磁性浮子液位计

根据浮力原理和磁性耦合作用研制而成。当被测容器中的液位升降时，液位计本体管中的磁性浮子也随之升降，浮子内的永久磁钢通过磁耦合传递到磁翻柱指示器，驱动红、白翻柱翻转，当液位上升时翻柱由白色转变为红色，当液位下降时

翻柱由红色转变为白色，指示器的红白交界处为容器内部液位的实际高度，从而实现液位清晰的指示。

可以做到高密封，防泄漏和适用于高温、高压、耐腐蚀的场合。对高温、高压、有毒、有害、强腐蚀介质更显其优越性。

与介质直接接触，浮球密封要求要严格，不能测量粘性介质。磁性材料如退磁易导致液位计不能正常工作

第二、磁性翻板(柱)式液位计

根据浮力原理和磁性耦合作用研制而成。当被测容器中的液位升降时，液位计本体管中的磁性浮子也随之升降，浮子内的永久磁钢通过磁耦合传递到磁翻柱指示器，驱动红、白翻柱翻转，当液位上升时翻柱由白色转变为红色，当液位下降时

翻柱由红色转变为白色，指示器的红白交界处为容器内部液位的实际高度，从而实现液位清晰的指示。

可以做到高密封，防泄漏和适用于高温、高压、耐腐蚀的场合。对高温、高压、有毒、有害、强腐蚀介质更显其优越性。与介质直接接触，浮球密封要求要严格，不能测量粘性介质。磁性材料如退磁易导致液位计不能正常工作翻板容易卡死，造成无法远传指示。磁性材料如退磁易导致液位计不能正常工作。

电磁波雷达液位计(导波雷达液位计)雷达液位计采用发射—反射—接收的工作模式。雷达液位计的天线发射出电磁波，这些波经被测对象表面反射后，再被天线接收，电磁波从发射到接收的时间与到液面的距离成正比，关系式如下：

D=CT/2

(D：雷达液位计到液面的距离C：光速T：电磁波运行时间)

雷达液位计记录脉冲波经历的时间，而电磁波的传输速度为常数，则可算出液面到雷达天线的距离，从而知道液面的液位。不需要传输媒介，不受大气、蒸气、槽内挥发雾影响的特点，能用于挥发介质的液位测量。采用非接触式测量，不受槽内液体的密度、浓度等物理特性的影响。

价格昂贵。仪表需要设置的参数较多，一旦出现问题，通常很难查出是什么原因造成的。如果天线本身不慎沾上介质会报错。如有结晶结冰现象会报错，需加热保温处理，并清理天线。最初安装需要是空仓，即空料位

第三、超声波液位计

超声波液位计是由微处理器控制的数字物位仪表。在测量中脉冲超声波由传感器(换能器)发出，声波经物体表面反射后被同一传感器接收，转换成电信号。并由声波的发射和接收之间的时间来计算传感器到被测物体的距离。无机械可动部分，可靠性高，安装简单、方便，属于非接触测量，且不受液体的粘度、密度等影响精度比较低，测试容易有盲区。不可以测量压力容器，不能测量易挥发性介质。

第四、电容式液位计

采用测量电容的变化来测量液面的高低的。它是一根金属棒插入盛液容器内，金属棒作为电容的一个极，容器壁作为电容的另一极。两电极间的介质即为液体及其上面的气体。由于液体的介电常数ε1和液面上的介电常数ε2不同，比如：ε1>ε2，则当液位升高时，两电极间总的介电常数值随之加大因而电容量增大。反之当液位下降，ε值减小，电容量也减小。所以，可通过两电极间的电容量的变化来测量液位的高低。电容液位计的灵敏度主要取决于两种介电常数的差值，而且，只有ε1和ε2的恒定才能保证液位测量准确，因被测介质具有导电性，所以金属棒电极都有绝缘层覆盖。

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。被测介质需为导电率不低于10-3s/m的非结晶导电液体。

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。(注：液化气是否会对测量造成影响未知待确定)

第五、静压(差压)式液位计

由于液柱的静压与液位成正比，因此利用压力表测量基准面上液柱的静压就可测得液位。根据被测介质的密度及液体测量范围计算出压力或压差范围，再选用量程、精确度等性能合适的压力表或差压表。

普及范围广，容易校准,太阳能热水器代理。受介质密度和温度影响很大，所以常常精度比较差，而为消除这些影响，需要很多其他测试仪表，结果搭建一套完善的静压测量系统价格很高。

第五、磁致伸缩式液位计

探棒上端电子部件产生低压电流脉冲，开始计时，产生磁场沿磁致伸缩线向下传播，浮子随着液位变化沿测量竿上下移动，浮子内有磁铁，也产生磁场，两个磁场相遇，磁致伸缩线扭曲形成扭应力波脉冲，脉冲速度已知，计算脉冲传播时间即对应液位精确变化。

精度较高。适用于油类液体。安装维护复杂，市场普及率低。(注：脉冲原理，疑也有雷达液位计的缺点)

电容式液位计的测量原理是什么?

电容液位计是靠电容量变化测量液位的。电容的容量是由两个极板的面积以及中间介质的特性（介电常数）决定的。
测量不导电液体时，电容的两个极板面积不变，液位变化相当于电容中间介质的介电常数在变，两个极板间的介电常数在
由气相决定
到由液相决定
之间转换，介电常数的变化导致电容变化。
测量导电液体时，导电液体与测量电极之间浸润面积随液位变化，相当于电容极板面积变化，导致电容变化。

电容式液位计液体部分产生的电容怎么计算

C=Q/U。通常是可以使用电容计算公式C=Q/U，直接将数值代入，即可计算电容式液位计液体部分产生的电容。电容（Capacitance）亦称作“电容量”，是指在给定电位差下自由电荷的储藏量，记为C，国际单位是法拉（F）。

电容式液位计能测量油位吗

当然可以。
电容式液位计是依据电容感应原理，当被测介质浸汲测量电极的高度变化时，引起其电容变化。它可将各种物位、液位介质高度的变化转换成标准电流信号，远传至操作控制室供二次仪表或计算机装置进行集中显示、报警或自动控制。
其良好的结构及安装方式可适用于高温、高压、强腐蚀，易结晶，防堵塞，防冷冻及固体粉状、粒状物料。它可测量强腐蚀型介质的液位，测量高温介质的液位，测量密封容器的液位，与介质的粘度、密度、工作压力无关。

电容器液位计测量导电液体时为什么要绝缘？

电容式液位计是通过两个电极之间电容的变化来对液位进行测量的液位仪表，电容式液位计在化工等工业领域有较多的应用。电容式液位计的使用时要根据介质的特点进行，以下是电容式液位计使用时要注意的几点。
1、电容式液位计在被用于一些粘稠度较低的非导电液体测量时，可以将一个金属电极外部套上一个金属管，金属管和金属电极保持同轴状态，相互绝缘并进行固定，这样可以将被测量介质作为中间的绝缘物质，来形成一个同轴套筒形电容器。
2、电容式液位计在测量导电液体的时候，要视装盛被测量介质的容器是否导电决定测量方式，当容器为规则形状且导电时，即可插入金属棒作为一个电极，而将液体和容器作为另一个电机，以绝缘套管作为中间介质，使三者形成圆筒形电容器。
3、电容式液位计在测量导电液体和非导电容器时，则要将金属棒作为一个电极，而另一个电极接地，并保证其下端浸至被测容器底部，上端则和安装法兰进行导电连接，这样两个电极中就有一个与大地及仪表地线相连，能保持测量结果的准确性。
4、电容式液位计在用于测量粘稠性高的非导电溶液时，可以采用将金属电极直接插入圆筒型容器中央、仪表线与容器相连的测量方法，这样容器就可以作为外电极而液体作为绝缘介质形成圆筒型电容，实现液位的测量。

常用的液位计有哪几种

常用于测量液位的液位计有连通器式、吹泡式、差压式、电容式等，测量物位的有超声波物位计和放射性物位计等。其测量原理和特点如下：
a.连通器式就是应用最普通的玻璃液位计，它的特点是结构简单、价廉、直观，适于现场使用，但易破损，内表面沾污，造成读数困难，不便于远传和调节。
b.浮力式液位计包括恒浮力式和变浮力式两类。
(1)恒浮力式液位计
恒浮力式液位计是依靠浮标或浮子浮在液体中随液面变化而升降，它的特点是结构简单、价格较低，适于各种贮罐的测量；
(2)变浮力式液位计
变浮力式亦称沉筒式液位计，当液面不同时，沉筒浸泡于液体内的体积不同，因而所受浮力不同而产生位移，通过机械传动转换为角位移来测量液位。
此类仪表能实现远传和自动调节。
c.吹泡式液位计是应用静压原理测量敞口容器液位。
压缩空气经过过滤减压阀后，再经定值器输出一定的压力，经节流元件后分两路：
(1)一路进到安装在容器内的导管，由容器底部吹出；
(2)另一路进入压力计进行指示。
当液位最低时，气泡吹出没有阻力，背压力零，压力计指零；当液位增高时，气泡吹出要克服液柱的静压力，背压增加，压力指示增大。因此，背压即压力计指示的压力大小，就反映了液面的高低。吹泡式液位计结构简单、价廉，适用于测量具有腐蚀性、粘度大和含有悬浮颗粒的敞口容器的液位，但精度较低。
d.差压式液位计有气相和液相两个取压口。气相取压点处压力为设备内气相压力；液相取压点处压力除受气相压力作用外，还受液柱静压力的作用，液相和气相压力之差，就是液柱所产生的静压力。
这类仪表包括气动、电动差压变送器及法兰式液位变送器，安装方便，容易实现远传和自动调节，工业上应用较多。
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.电容式液位计是采用测量电容的变化来测量液面的高低的。它是一根金属棒插入盛液容器内，金属棒作为电容的一个极，容器壁作为电容的另一极。两电极间的介质即为液体及其上面的气体。由于液体的介电常数ε1和液面上的介电常数ε2不同，比如：ε1>ε2，则当液位升高时，两电极间总的介电常数值随之加大因而电容量增大。反之当液位下降，ε值减小，电容量也减小。
所以，可通过两电极间的电容量的变化来测量液位的高低。电容液位计的灵敏度主要取决于两种介电常数的差值，而且，只有ε1和ε2的恒定才能保证液位测量准确，因被测介质具有导电性，所以金属棒电极都有绝缘层覆盖。电容液位计体积小，容易实现远传和调节，适用于具有腐蚀性和高压的介质的液位测量。
f.
超声波物位计是利用超声波在气体、液体或固体中的衰减、穿透能力和声阻抗不同的性质来测量两种介质的界面。此类仪表精度高、反应快，但成本高、维护维修困难，都用于要求测量精度较高的场合。
g.
放射形物位计是利用物位的高低对放射形同位素的射线吸收程度不同来测量物位高低的，它的测量范围宽，可用于低温、高温、高压容器中的高粘度、高腐蚀、易燃易爆介质物位的测量。
但此类仪表成本高，使用维护不方便，射线对人体危害性大。

电容式液位计可以测量含泥沙水吗

你好，楼主。电容式液位计的原理是利用电容的变化进行液位高度的测量，当设备安装时，其金属棒作为电容的一极，容器壁作为另一极，中间的液体和气体作为电介质，介电常数不同。当液位高度变化时，介电常数也会随之变化，反应为电容数值也变大。
所以如果使用电容式液位计，需要保证液体和其上的气体的介电常数为固定值，泥水为混合物，无法保证稳定，固不太适合进行测量。建议使用超声液位计，压力式液位计，雷达液位计，激光液位计等。
谢谢，望采纳-
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