电容式波高仪通过检测电极间介电常数变化实现液位测量。其核心结构由同轴电极(中心电极与外壳电极)构成柱状电容,当探头浸入水中时,水(介电常数≈80)替代空气(介电常数≈1)作为介质,导致电容值显著增大。通过电子电路(如交流电桥)将电容变化转换为线性电压信号,最终输出与液位高度成正比的电信号。这一原理赋予其毫秒级分辨率(可达2mm)和高频响应能力(500Hz以上),适用于动态波浪测量。
关键技术特性
非接触式测量:绝缘探头避免电化学干扰,长期稳定性达±0.1%·FS/年。
环境适应性:温漂补偿算法可将误差控制在±0.03%·FS/℃内,适用于-50℃~+65℃严酷环境。
多模式输出:支持RS485/USB接口,支持多传感器组网(单机最多6通道,采样率500Hz)。
应用场景与典型案例
海洋工程:精确测量波浪频谱,用于离岸平台结构安全评估。
水利实验:水工模型试验中实时监测溃坝波传播过程,数据通过24bit AD转换器实现高保真采集。
工业自动化:化工储罐液位监测,抗强电磁干扰特性确保信号稳定。
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