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Kapitel 1: Einleitung
Kapazitive Messung
Elektrisch leitende
Produkte
Hydrostatische
Messung
8
1.3
Meßprinzip
Das Prolevel FMC 661 mißt den Füllstand auf der Basis des kapazitiven bzw. hydrosta-
tischen Meßprinzips. In beiden Fällen wird der Meßwert im Elektronikeinsatz umgewan-
delt und als Frequenzsignal zum Prolevel übertragen.
Sonde und Behälter bilden die zwei Platten
eines Kondensators. Die Kapazität errech-
net sich nach der Formel:
ε
2Πε
L
0
r
= C
+
C
pF
tot
1
D
l
n
d
wobei
C
= gesamte Kapazität
tot
C
= Kapazität der Durchführung
1
ε
0
=
Dielektrizitätskonstante Luft (8,85)
ε
=
rel. Dielektrizitätskonstante des
r
Produkts
D=
Behälterdurchmesser
d=
Sondendurchmesser
L=
Eintauchtiefe der Sonde im
Produkt (m)
Ist das Produkt elektrisch leitfähig, wird die
Kapazität durch die Eigenschaften der
Sonde und der Isolation bestimmt. Glei-
chung (1) gilt, wobei die Variable D jetzt
den Durchmesser der Sonde mit Isolierung
darstellt. In diesem Fall liegt die Änderung
der Kapazität bei 300 pF/m.
Die Messung ist von der Dielektrizitätskon-
stante des Füllgutes unabhängig.
Bei einem drucklosen Behälter wird der
Füllstand vom hydrostatischen Druck der
Wassersäule über dem Sensor abgeleitet.
Der Druck errechnet sich nach der Formel:
ρ x g x h
p
=
1
wobei
p
=
hydrostatischer Druck
1
ρ
=
Dichte der Flüssigkeit
g
=
Beschleunigung durch
Schwerkraft
h
=
Höhe der Flüssigkeitssäule
Bei konstanter Dichte ist der Füllstand pro-
portional dem hydrostatischen Druck.
(1)
L
Abb. 1.4:
Kapazitives Meßprinzip
Vollisolation
Abb. 1.5:
Messung in leitfähigem Produkt
(2)
h
Abb. 1.6:
Hydrostatisches Meßprinzip
Prolevel FMC 661
D
C
1
d
BA142_05
D
leitfähige
d
Produkte in
Behältern
L
BA142_06
atmo-
sphärischer
Druck
= ρ x g x h
p
1
p
1
BA142_07
Endress+Hauser
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