電容式液位計(jì)是利用物位高低變化影響容器的電容值變化的原理來進(jìn)行測量的，可用于測量高溫、高壓、強(qiáng)腐蝕等介質(zhì)的液位，不受介質(zhì)的粘度、密度和工作壓力影響，具有極高的抗干擾性和可靠性。由于被測液體的介電常數(shù)和液面之上的介電常數(shù)不同，由電容值的決定式C=εS/4πkd可知，電容值C與介電常數(shù)ε和極板正對面積S成正比，與極板間的距離d成反比。若被測液體的介電常數(shù)更大，則當(dāng)液位升高時，兩電極間總的介電常數(shù)值隨之加大，因而電容量增大；反之，當(dāng)液位下降時，電容量減小。

常見介質(zhì)的典型介電常數(shù)如下表1所示。

如圖2所示，傳感器和容器壁（導(dǎo)電材質(zhì)制成）構(gòu)成一個電容器，當(dāng)傳感器處于空氣中時，測量到的是一個小數(shù)值的初始電容值CA；當(dāng)容器中有物料注入時，電容值將隨傳感器被物料所覆蓋區(qū)域面積的增大而相應(yīng)地增大，測量得到一個電容值CB，電容值的變化量dC=CB－CA；變送器模塊將電容值變化量轉(zhuǎn)換成與液位成比例關(guān)系的信號。

容器電容值的電子計(jì)算是基于相位選擇測量原理工作的，在此過程中，測量交變電流的大小以及電壓與電流間的相位差，根據(jù)這兩個特征參數(shù)，基于介質(zhì)電容值計(jì)算無功電流，基于介質(zhì)阻抗計(jì)算實(shí)際電流。需要注意的是，傳感器上的導(dǎo)電性粘附物以及冷凝相當(dāng)于附加介質(zhì)阻抗，會導(dǎo)致測量誤差，需要進(jìn)行傳感器粘附補(bǔ)償。

根據(jù)不同應(yīng)用場景，可以選擇桿式傳感器或者纜式傳感器；根據(jù)不同的安裝形式，可以選擇帶屏蔽段或者不帶屏蔽段；根據(jù)不同的容器材質(zhì)，可以選擇帶接地管和不帶接地管。

審核編輯 黃宇