Für die elektronische Füllstandmessung mit den Kotron®-RF-Kapazitätssonden gelten dieselben Grundsätze wie für alle elektronischen Kondensatoren (Abbildung A). Ein Kondensator entsteht, wenn ein Wechselstromsignal über zwei leitende Platten angelegt wird, die durch ein isolierendes Medium (Epsilon) getrennt sind. Der Wert eines Kondensators wird bestimmt von:
1. Fläche der leitenden Platten (A)
2. Distanz zwischen den Platten (D)
3. Epsilonwert des isolierenden Mediums zwischen den Platten (E)
Kapazität = E*A/D (die Wechselstromfrequenz wird als Teil des Modells festgelegt)
Die Kapazität wird in Farad gemessen (benannt nach Faraday), und der in der industriellen Messung verwendete Wert ist eine äußerst kleine Einheit, das Pico-Farad (pF). Ein Pico-Farad ist ein Billionstel Farad.
Der Kapazitätwert steigt, wenn Epsilon oder Plattengröße steigen oder die Distanz zwischen den Platten kleiner wird.
In industriellen Anwendungen (Abbildung B) ist die Sonde eine Platte des Kondensators, die Behälterwand die andere Platte (Bodenreferenz). Das trennende Isoliermaterial liefert den Epsilonwert. Ein leerer Behälter ist eigentlich mit Luft gefüllt, die einen Epsilonwert von 1 aufweist, den Grundwert der Dielektrizitätsskala. Alle Materialien weisen einen Epsilonwert auf, der höher als der von Luft ist, z.B. Öl = 2,5, Alkohol = 18, Leitungswasser = 80. Wenn ein Behälter mit Medien befüllt wird, wird die Luft (Epsilon 1) von den Medien mit einem höheren Epsilonwert verdrängt. Demzufolge steigt der Kapazitätgrad zwischen Sonde und Behälterwand. Diese Kapazitätveränderung, die dem Ansteigen bzw. Sinken der Medien in einem Behälter entspricht, kann entweder durch einen Grenzstandschalter mit Kontaktschluss oder durch einen Messumformer mit Dauerausgabe ermittelt werden.
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