一、電容（róng）式物位計的工作（zuò）原理

　　電容式物位（wèi）計由電容式物位傳感器和檢測（cè）電容的線路組成。其基本工作原理是（shì）電容（róng）式（shì）物位傳感器把物位轉換為電容量的變化，然後再用測量電容量的方（fāng）法（fǎ）求知物位數值。

　　電容式物位傳感器是根據圓筒電容（róng）器原理進行工（gōng）作的。其結構如同2個長度為L、半徑分別為R和r的圓筒型金屬導體，中間隔以絕緣物質，當中（zhōng）間所充介質是介電常數為ε1的氣體時（shí），兩（liǎng）圓筒的（de）電容量為：

　　C1=2πε1L/R/(ｌｎＲ/ｒ)

　　如果電的（de）一部分被介電常數為ε2的（de）液體（非導電性的）浸沒時，則必須會有電（diàn）容量的增量△C產生（因ε2>ε1），此時（shí）兩間的電容量C=C1+△C。假如電被浸沒長度為l，則電（diàn）容增量為：

　　ΔＣ=2π(ε2-ε1)ｌ/(ｌｎＲ/ｒ)

　　當ε2、ε1、R、r不變時，電容量增量△C與電浸沒的長（zhǎng）度l成（chéng）正比，因此測出電容增量數值便可知道液位高度。

　　如果被測介質為導電性液體時，電要（yào）用絕緣物（如聚乙烯）覆蓋作為中間介質，而液（yè）體和外圓筒一起作為外電。假設中間介質（zhì）的介電常（cháng）數為ε3，電被浸沒長度為l，則此時電容器所具有的（de）電容量為：

　　C=2πε3L/R/(ｌｎＲ/ｒ)

　　其中：R和r分別為絕緣覆蓋層外半徑和內（nèi）電外半（bàn）徑。由於ε3為常數，所以C與l成正比。

　　二、電容式物位計（jì）在應用中應注意的幾（jǐ）個（gè）問題

　　1、選型

　　由於被測介質的不（bú）同，電容式物位傳感（gǎn）器有不同的型式。

　　（1）測量導電（diàn）液體的電容物位傳感（gǎn）器，容器（規則）和液體作為電容器的一個電，插入的金屬（shǔ）電（diàn）作為（wéi）另一（yī）電，絕緣套管作為中間介質（zhì），三者組成圓筒形電容器。當容器為非導電體（tǐ）時，需另加一個接地，其（qí）下端浸至被測容器底部，上端與（yǔ）安裝法蘭有可靠的導電連接，以使二電中有一個與大地（dì）及儀表地線相連，保證儀（yí）表正常測量（liàng）。

　　（2）測量非導電液體的電容物位傳感器，當用於較稀的非導電液（yè）體（如輕油等）時，可采用一金屬電，外部同軸套上一金屬管，相互絕緣固定，以被（bèi）測介質為中間（jiān）絕緣物質構成同軸套筒形電容器。

　　（3）當測量粉狀非導電固體料位和粘滯性非導電液體液位時，可采用（yòng）金屬電直接插（chā）入圓筒型容（róng）器的中央，將儀表地線與容器相連，以容器作為外電，料（liào）或液體（tǐ）作為絕緣介質構成圓筒型電容器。

　　所以應根據現場實際情況，即被測（cè）介質的性質（導電特性、粘滯性）、容器類型（規則/非規（guī）則（zé）金（jīn）屬罐、規（guī）則/非規則非金屬罐），選擇（zé）合適的電（diàn）容物位計。

　　2、應用中常（cháng）見故障的處理

　　如果（guǒ）電容式物位計選型正確、安裝合理，一般很少出現故障，因此選型和安裝時應注意：

　　（1）介質的（de）介電常數應穩定（對（duì）於非（fēi）導電（diàn）介質）；

　　（2）對於軟（ruǎn）纜型傳感器，安裝時需考慮傳感器周圍均衡，應遠離爬梯等；

　　（3）安裝時應遠離設備出入口；

　　（4）同軸型傳感器應防堵。

　　常見故障有二種：

　　（1）傳感器漏電（對於導電介質（zhì）用傳感器，絕緣層磨損時會漏電）；

　　（2）電路損壞。

　　判定方法：

　　（1）用萬用表電阻（zǔ）檔（dàng）測量傳感器引（yǐn）線與大地間電阻，若阻值無限大，則傳（chuán）感器不漏電；否則傳感器漏電需更換。

　　（2）將（jiāng）傳感（gǎn）器斷電（diàn），拆掉傳感器引線，通電用手（shǒu）觸摸電路傳感器端子（zǐ），同時觀察輸出電流：若電流（liú）有變化，則電路板沒有損壞；否則電路板損壞，需更換。

　　如果被測介質是（shì）導電的粘滯（zhì）性介質，當（dāng）液位下降時，由於電套管上仍粘附一層被測介（jiè）質（zhì），因此會造成虛假的液位（wèi）指（zhǐ）示，在這種情況下（xià）應定期清洗探頭。而在測量（liàng）粘滯性非導電液體時，當液位下降後，光電上會附上一薄層（céng）介質（zhì），但這不影響儀表的（de）正常測量。

　　3、標定方法

　　（1）如果現場條件好、液麵可以隨意調（diào）整，那麽先使液麵下降至（zhì）零點，調整零點電位器使顯示儀表指示0%，電流輸出為4mA；使液麵上升至滿點，調整量程電位器使顯示（shì）儀（yí）表（biǎo）指示100%，電（diàn）流輸出為20mA。重複（fù）上述調整步驟，直到零滿位準確為止。

　　（2）如果不可能（néng）重複進行現場（chǎng）設備液位排空和滿位的調整，則采用傳感器提升方法（fǎ）。

　　假設安裝（zhuāng）時液（yè）麵（miàn）高度為h1，將傳感器提起△h，從（cóng）公式△h/h=(I1-I2)/16計算出I2。其中h為滿量程時液麵高度；I1為液（yè）麵（miàn）高（gāo）度（dù）為h1的電（diàn）流輸出；I2為液麵提（tí）起△h的電流輸出。調整傳感器量程電位器使輸（shū）出電流為I2。

　　放回傳感器，根據（jù）h1/h=(I-4)/16計（jì）算I值（zhí），其中（zhōng）I為液麵高度為h1時的電流輸出（chū）。調整（zhěng）傳感器零點電位器，使輸出電流為I值。至此標定結束。

　　三、結論

　　電容式物位計（jì）適用於各種導電、非導（dǎo）電液體的液位或粘（zhān）性料位的遠距離連續測（cè）量和指示，也可以和其它（tā）電動儀（yí）表（biǎo）配套使用（yòng），以實現液位或料位的自動記錄、調節（jiē）和控製。其亦可用於導電和非導電液體之間及二種介電（diàn）常數不同的非導電液體之間（jiān）的界麵測量。電容物位計（jì）合理的選型與正確的接地是其實現準確測量以（yǐ）及安全（quán）運行的前提。