커패시터식 물위계용량감응원리에 근거하여 액체, 고체 또는 펄프의 용기에서의 물위높이를 련속 측정하는 공업계기로서 석유, 화학공업, 전력, 식품, 제약, 수처리 및 환경보호 등 업종에 널리 응용되고있다.피측정 매체와 공기(또는 용기 벽) 매개 전기 상수의 차이를 이용해 물위가 변하면 센서 전극과 용기 벽(또는 참조 전극) 사이에 형성된 전기 용량이 바뀌어 고정밀 회로를 통해 해당 용량 값을 감지해 대응하는 물위 신호 출력으로 전환하는 것이 핵심 원리다.

커패시터식 물위계는 구조가 간단하고 기계적인 운동 부품이 없으며, 일반적으로 프로브 (막대, 케이블 또는 동축식), 컨베이어 및 설치 플랜지로 구성되어 있다.프로브는 용기에 직접 삽입할 수 있으며 상압, 고압, 고온, 부식성 또는 분진 환경에 적용된다.다양한 매체를 위해 PTFE, 316L 스테인리스 스틸, 하스 합금 등의 재질의 프로브를 선택할 수 있으며 방폭(Ex d/Ex ia) 및 위생형(예: 3A, EHEDG) 설계를 지원하여 가혹한 작업 상황을 만족시킬 수 있다.전도성 매체의 경우 프로브 표면에 PTFE 코팅과 같은 절연층을 추가하여 효과적인 전장을 형성해야 합니다.비전도 매체의 경우 자체 개전 상수와 공기의 차이에 의존하여 측정한다.

　　커패시터식 물위계주요 특징:

1. 측정원리가 독특하고 정밀도가 높다

용량 변화 원리

센서와 측정된 매체를 이용하여 구성된 콘덴서로, 그 콘덴서 값은 매체의 높이와 선형 관계를 가진다.물위가 변화할 때 용량값이 따라서 변하는데 용량변화를 검측하는것을 통해 물위높이를 정확하게 계산할수 있다.

장점: 측정 원리가 직접적이고 매체 유속, 압력 파동 등의 간섭을 받지 않으며 측정 정밀도는 ±0.5% FS (만량정) 심지어 더 높아 고정밀 수요를 만족시킨다.

선형 출력 특성

커패시터 값은 물위 높이와 선형 관계를 가지며, 출력 신호 (예: 4-20mA, RS485 등) 는 물위 높이와 일일이 대응하여 후속 처리와 표시에 편리하다.

이점: 복잡한 교정 또는 보상 알고리즘 없이 시스템 설계를 단순화하고 신뢰성을 향상시킵니다.

2. 적응성이 강하여 여러가지 매체를 측정할수 있다

광범위한 미디어 유형

액체 측정: 물, 기름, 산, 알칼리, 용제 등 각종 액체에 적용되며 부식성, 고온, 고압 매체를 포함한다.

고체 측정: 분말, 입자, 덩어리 재료 (예: 석탄, 광석, 플라스틱 입자 등) 를 측정할 수 있으며, 심지어 걸쭉하거나 덩어리가 잘 맺히는 매체도 측정할 수 있다.

인터페이스 측정: 두 가지 서로 다른 매체 (예: 유수 인터페이스) 의 계층화 위치를 구분할 수 있으며 정밀도가 높다.

장점: 스테인리스강, 폴리테트라플루오로에틸렌, 세라믹 등 다양한 재질의 센서를 선택하여 다양한 복잡한 작업 상황에 적응할 수 있습니다.

환경 적응성

온도 범위 폭: 센서는 -200 ℃ ~ + 800 ℃ 의 극d 온도 환경에서 작동 할 수 있습니다 (고온 프로브 옵션 필요).

압력 범위가 넓다: 진공에서 수십 메가파스칼까지의 고압 장면에 적용된다.

폭발 방지 설계: 본질 안전형 또는 폭발 방지형 설계를 선택할 수 있으며, 인화성 폭발성 장소의 안전 요구를 만족시킨다.

이점: 추가 냉각 또는 가열 장치 없이 시스템 복잡성 및 비용 절감

3. 구조가 간단하고 설치와 유지보수가 편리하다

비접촉 측정 (옵션)

일부 모델은 비접촉식 설계로 센서가 매체에 직접 접촉할 필요가 없어 오염과 마모를 방지한다.

장점: 위생 요구가 높은 장면 (예를 들어 식품, 제약 업종) 에 적용하여 세척과 유지보수 작업량을 줄인다.

유연한 설치 방법

상단 조립, 측면 조립, 하단 조립 등 다양한 설치 방식을 지원하여 서로 다른 용기 구조에 적응한다.

장점: 용기를 개조할 필요가 없고 설치가 편리하며 시간과 비용을 절약할 수 있습니다.

낮은 유지 관리 비용

센서는 기계적 동작 부품이 없으며 고장률이 낮고 수명이 길다 (보통 10년 이상).

이점: 가동 중지 시간 및 수리 비용을 줄이고 전체 수명 주기 비용을 절감합니다.

4. 기능이 풍부하고 지능화정도가 높다

다중 매개변수 측정

일부 모델은 물위, 온도, 압력 등 매개변수를 동시에 측정하여 다기능 통합을 실현할 수 있다.

이점: 시스템 구성을 단순화하고 데이터 활용도를 향상시킵니다.

지능형 알고리즘 지원

필터링, 온도 보정 등의 간섭 방지 알고리즘을 내장하여 측정 안정성을 향상시킵니다.

장점: 복잡한 작업 상황에서도 고정밀 측정을 유지할 수 있습니다.

다양한 통신 인터페이스

4-20mA, HART, RS485, Modbus, Profibus와 같은 통신 프로토콜을 지원하며 DCS, PLC와 같은 제어 시스템과 원활하게 통합됩니다.

이점: 원격 모니터링 및 자동화 제어를 통해 생산성 향상

자가 진단 기능

일부 모델은 센서 상태를 실시간으로 모니터링하고 경보할 수 있는 고장 자가 진단 기능을 갖추고 있다.

이점: 잠재적인 문제를 사전에 파악하여 예기치 않은 다운타임을 방지합니다.

5. 안전하고 신뢰할 수 있으며 업계 표준에 부합한다

폭발 방지 인증

ATEX, IECEx, CSA 등 국제방폭인증을 거쳐 위험지역에 적용된다.

장점: 가연성 및 폭발성 환경에서 장비의 안전한 작동을 보장합니다.

위생인증

FDA, 3A, EHEDG 등 위생기준을 충족해 식품·제약업계에 적용된다.

장점: 미디어 오염을 피하고 제품의 품질을 보장합니다.

전자기 호환성(EMC)

CE, FCC 등의 인증을 통해 전자기 간섭에 강하다.

장점: 강한 전자기 환경에서 안정적으로 작업하고 오류 경보를 줄인다.