传统液位传感器在强腐蚀性钒电解液面前“折戟沉沙”的根本原因,在于其敏感元件必须与介质直接接触。深圳市星科创科技有限公司的解决方案,则采用了一条截然不同的技术路径:非接触电容式测量。其核心技术在于利用电场“隔物感知”的能力。
工作原理深度解析:
传感器探头内嵌一个精密的电容检测电极。当探头紧密贴合在储罐外壁时,探头电极与罐内电解液通过罐壁介质形成耦合电容。这一耦合电容的容量(C)与三个因素直接相关:1)探头与罐壁的贴合程度;2)罐壁材料的介电常数和厚度;3)罐内液体(电解液或空气)的介电常数。
核心公式简化表示为:
C∝dε壁⋅A
其中,电容值 C 对探头面积A、罐壁介电常数ε壁和厚度d敏感。当液位变化时,液体(ε液 ≈ 80)取代空气(ε_气 ≈ 1)的区域,改变了探头所“看到”的有效介电环境,从而引起可被检测的电容变化。
攻克腐蚀难题的关键优势:
- 绝对物理隔离:传感器所有电子部件和金属件均被密封在耐化学腐蚀的外壳(如PPS、PVDF)内,与强酸电解液之间隔着一层完整的罐壁,杜绝了电化学腐蚀和化学侵蚀。
- 无磨损部件:全固态设计,无任何机械运动部件,避免了因泵运行、电解液流动造成的冲蚀和磨损。
- 适应复杂工况:无论电解液处于循环充电状态(V³⁺/V⁴⁺)、放电状态(V²⁺/V⁵⁺)或不同温度下,其介电常数相对于空气的巨大差异始终保持,确保测量稳定。
星科创通过自研的高稳定性电容检测芯片和温度补偿算法,能将微小的电容变化(低至fF级)转化为精确的液位信号(精度可达±0.5%FS),为全钒液流电池系统提供了一双永不腐蚀、永不磨损的“眼睛”。


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