电阻式和电容式物位计测量原理

　　电阻式和电容式物位计同样适用于料位检测，但传感器的安装方法与液位测量有些差别。

　　1．电阻式物位计

　　电阻式物位计在料位检测中一般用作料位的定点控制，因此也称作电极接触式物位计。其测量原理示意图如图1所示。两支或多支用于不同位置控制的电极置于储料容器中作为测量电极，金属容器壁作为另一电极。测量时物料上升或下降至某一位置时，即与相应位置上的电极接通或断开，使该路信号发生器发出报警或控制信号。

　　接触电极式料位计在测量时要求物料是导电介质或本身虽不导电但含有一定水分能微弱导电；另外它不宜于测量粘附性的浆液或流体，否则会因物料的粘附而产生误信号。

　　2．电容式料位计

　　电容式料位计测量原理示意图如图2所示。

　　其应用非常广泛，不仅能测不同性质的液体，而且还能测量不同性质的物料，如块状、颗粒状、粉状、导电性、非导电性物料等。但是由于固体摩擦力大，容易“滞留”，产生虚假料位，因此一般不使用双层电极，而是只用一根电极棒。

　　电容式料位计在测量时，物料的温度、湿度、密度变化或掺有杂质时，会引起介电常数的变化，产生测量误差。为了消除这一介质因素引起的测量误差，一般将一根辅助电极始终埋入被测物料中。辅助电极与测量电极（也称主电极）可以同轴，也可以不同轴。设辅助电极长L₀，它相对于料位为零时的电容变化量C_L0为

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （1）

　　由于L0是常数，因此料位变化仅与两个电容变化量之比有关，而介质因素波动所引起的电容变化对主电极与辅助电极是相同的，相比时被抵消掉，从而起到误差补偿作用。

图2　电容式料位计

1-金属电容；2-测量电极；3-辅助电极；4-绝缘套

　　而主电极的电容变化量C_x，根据式（1）的表达式与上式相比得

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（2）

　　由于L0是常数，因此料位变化仅与两个电容变化量之比有关，而介质因素波动所引起的电容变化对主电极与辅助电极是相同的，相比时被抵消掉，从而起到误差补偿作用。