Medición de nivel con tecnología de medición capacitiva

Para explicar la tecnología de medición de nivel capacitivo, es importante entender el principio básico de un condensador. Un condensador está formado por dos electrodos conductores aislados entre sí. Tiene la capacidad, dentro de un campo eléctrico, de almacenar energía entre sus electrodos. Si el material no conductor (= el dieléctrico Ɛr) se interpone entre los electrodos, la cantidad de energía almacenable aumenta y, por tanto, la capacidad del condensador. Esto se determina adicionalmente por las dimensiones de los electrodos (área A) y su distancia (d) entre sí. La capacidad de un condensador de placa se describe generalmente mediante la fórmula C = Ɛr * A/d.

Una vez entendido esto, se puede explicar la función de un sensor de nivel capacitivo. Consiste en una sonda metálica (varilla o cable) que entra en contacto con el medio y que, junto con la pared conductora del recipiente, puede entenderse como los dos electrodos de un condensador. Un medio no conductor, como el aceite (medio no conductor < 1 µS/ cm), forma el dieléctrico entre estos dos electrodos. Si el nivel aumenta ahora, el área del electrodo se incrementa, lo que a su vez conduce a un aumento de la capacitancia. Este cambio de capacitancia es detectado por el sensor y convertido en una señal proporcional al nivel.  

Debido a su función, los sensores de nivel capacitivos a menudo tienen que ser ajustados y calibrados al medio (capacitancia de vacía y llena). El ajuste del medio no es necesario si el medio a medir es conductor, como el agua (medio conductor > 100 µS), ya que en este caso el propio medio representa el segundo electrodo. El revestimiento de la varilla de PFA aislante sirve de dieléctrico, con lo que se da de nuevo el principio básico de un condensador.