在涉及多种介质的工业过程中，高精度液位测量对于安全高效运行至关重要。电容测量原理为限位检测和连续物位测量提供了通用解决方案，尤其适用于严苛工况。
该原理基于两个电极（通常是罐壁和探头）之间的电容变化。随着介质物位变化，电极间的介电介质相应改变，从而引起电容变化。这种变化被检测到并转换为输出信号。
电容测量适用于导电和非导电液体，可适配各类介质特性。可用于高温、高压及防爆危险区，是一种坚固且灵活的解决方案，广泛应用于各行业。
观看视频，深入了解电容测量原理的工作机制。
Liquicap、Liquipoint、Solicap和Minicap优势一览：
- 用途广泛，适用于液体和固体应用
- 在多种介质及高粘度介质中测量可靠
- 在导电介质中不受罐体结构影响
- 通用适配探头
- 调试简单
每天，种类多样的介质经由管道注入储罐或从中排放。例如饮用水、果汁、机油和燃油、酸或盐水。由于这些介质特性完全不同，因此采用不同测量原理进行检测。例如，基于电容原理的物位测量。
最早的电容器设计可追溯至1745年，由Ewald Georg von Kleist和Pieter von Musschenbroek发明。1775年，Alessandro Volta研发了改进型电容器，被视为现代电容器的原型。为了纪念他，电压的国际单位被命名为伏特（Volt）。Michael Faraday发现的电磁感应推动了电场的应用，这与电容器的发明一起，为电容式仪表的应用奠定了基础。为纪念Faraday，电容的国际单位被命名为法拉（Farad）。
电容式物位仪表可用于限位检测和连续物位测量，特别是在液体测量中。其测量原理基于电容器的电容变化。我们以连续测量为例，深入研究下这一测量方法的工作原理。两个电荷量不等的物体之间的空间称为电场。在此空间内，一个电荷会对另一个电荷施加作用力。电场大小和方向由场线表示。若对平板电容器施加交流电压，则会有电流流过。电流大小取决于极板间的介电介质，例如空气或某种工艺介质。绝缘介质发生变化会导致介电常数增大，增加电容器的电容，进而增加电流。
此外，电流还受极板间距与面积影响。电容器这些特性构成了电容式物位测量原理的基础。导电罐壁与罐内探头构成电容器，利用其电容变化以确定物位。在电容测量中，必须区分导电液体和非导电液体。导电液体（通常为水基液体）测量如下：
介质在罐壁至探头绝缘层之间形成电气短路。因此，测量效应仅由从介质中获得的探头绝缘电容形成。这提供了稳定的测量结果，不受罐体结构和介质介电常数的影响。当罐内物位上升时，电容器面积成比例增加。测得的电容变化用于确定物位。
非导电液体（通常是油和溶剂）中的电容变化，是由于介质相对于空气具有更高介电常数而引起。非导电介质与罐壁形成串联的附加电容器。它决定了总电容。当罐内物位上升时，电容器面积成比例增加。测得的电容变化用于确定物位，并随物位上升而增加，其原因在于介质介电常数更高。
此类测量取决于介质的介电常数和罐体结构。因此，主要使用接地管探头，其具有确定的结构，并通过更小的极板间距增强测量信号。在电导率大于100 µS/cm的导电介质中，由于测量不受介电常数和罐体结构的影响，可以在工厂进行预标定，便于快速调试。在电导率小于1 µS/cm的非导电介质中，必须在用户现场针对相应的介质进行标定。
导电与非导电介质之间存在较小过渡区间，称为“临界范围”。在此范围内，介质电导率的微小变化会导致测量值的跳变，因此应避免在此电导率范围内使用。
Endress+Hauser推出基于电容测量原理的仪表，可实现液体和固体的物位、界面及限位测量，即使在高温、高压以及防爆危险区应用中也能稳定运行。我们为各类应用提供合适的解决方案。Endress+Hauser。
