电容式液位计的基本结构与电容变化机制

电容式液位计是一种利用电容感应原理来测量液体（或固体）液位的仪表。其核心原理是：将被测介质的液位变化转换为传感器电容量的变化，再通过电路处理并输出标准信号。

 

基本结构：

电容式液位计通常由一个金属探极（作为电容器的一个电极）和一个与之同轴的金属套管或容器壁（作为另一个电极）构成。

探极与金属套管之间填充有绝缘材料（如聚四氟乙烯、陶瓷等），形成一个圆柱形电容器。

电容变化机制：

当液位上升时，探极的一部分从空气中浸入液体中。

由于空气和液体的介电常数（ε）不同（液体的介电常数通常远大于空气），探极周围介质的有效介电常数发生变化。

根据电容公式 C = ε·A/d（C为电容，ε为介电常数，A为极板面积，d为极板间距），当探极浸入液体的部分长度改变时，相当于改变了有效介电常数ε，从而导致整个电容器的电容量C发生线性变化。

通过测量电路检测到这种电容值的变化，并将其转换为对应的液位高度，即可实现液位测量。