CAPACITATIVE LEVEL DETECTOR WITH OPTIMIZED ELECTRODE GEOMETRY

摘要

Die vorliegende Erfindung hat die Optimierung eines kapazitiven Füllstandssensors zum Gegenstand, der besonders zur Ortsbestimmung einer Grenzschicht (12) zwischen Wasser (10) und Öl (11) in einem Separatortank geeignet ist. Das bekannte Sensorprinzip beruht darauf, dass zwischen benachbarten Elektroden (13, 4; 4, 5; 5, 6) einer stabförmigen Sonde (1) die umgebungsabhängige Kapazität gemessen wird. Erfindungsgemäss wird die Sonde (1) so ausgelegt, dass im leitfähigeren Medium (10) grosse ionische Doppelschichtkapazitäten an den Elektroden (4, 5, 6, 13) und im isolierenderen Medium (11) kleine Kapazitäten zwischen den Elektroden (4, 5, 6, 13) auftreten. Hierfür werden die Elektrodenhöhe (h) gross, das Verhältnis Elektrodenhöhe (h) zu Elektrodenabstand (a) vorzugsweise im Bereich 1 < h / a < 6 und insbesondere die Messfrequenz (f) zwischen den dielektrischen Grenzfrequenzen der Medien (10, 11) gewählt. Dadurch sind ein grosser Kapazitätssprung für eine digitale Füllstandsanzeige und/oder eine weitgehend kontinuierliche Kapazitätszunahme für eine analoge Füllstandsanzeige erzielbar. Ferner wird der Einfluss leitfähiger und/oder isolierender Schmutzfilme (14) auf das Kapazitätssignal durch geeignete Messfrequenzen und/oder durch radiale Versetzung der Elektroden (4, 5, 6, 13) eliminiert.