Füllstand

Um einen Füllstand direkt zu messen, kann man das Prinzip des Kondensators anwenden. Eine andere, indirekte Methode ist die Messung über den Abstand, z. B. mit Ultraschall.

Bei der Messung über die Kapazität kann man zwischen zwei Prinzipien wählen.

Nichtleitendes Medium und leitendes Medium

Nichtleitendes Medium:
Die erste Möglichkeit besteht darin, dass man einen Kondensator mit zwei Platten in das Medium einbringt. Die zwei Platten können z. B. als zwei ineinander liegende Rohre ausgeführt sein. Das Medium, das vermessen werden soll, befindet sich dann zwischen den Platten. Das Medium wirkt dann als Dielektrikum mit der Permittivitätszahl ε_r zwischen den beiden Platten. Sind die genauen dielektrischen Eigenschaften des Mediums bekannt, so kann man darüber auch die genaue Füllhöhe bestimmen. Man kann diese Methode anwenden, wenn das Medium nicht leitend ist oder die Kondensatorflächen isoliert sind.

Leitendes Medium:
Das zweite Prinzip nutzt das Medium selbst als Elektrode. Hierbei ist das Medium selbst elektrisch leitend. Je nach Kontaktfläche mit der Elektrode ändert sich die Kapazität. Im Leerzustand ist die zweite Elektrode praktisch unendlich weit entfernt, sodass keine Grundkapazität gemessen werden kann.
Im Vollzustand entsteht ein idealer Plattenkondensator. Probleme bei dieser Methode sind Anhaftungen des Materials beim Entleeren. Durch den Film können Fehlmessungen entstehen. Diesen kann entgegengewirkt werden, wenn man zusätzlich den Leitwert bestimmt.

Quelle: E. Hering & G. Schönfelder (Hrsg.), Sensoren in Wissenschaft und Technik (S. 35–36). Springer Fachmedien Wiesbaden.