一文詳解七種液位傳感器的應用及原理

一文詳解七種液位傳感器的應用及原理

液位傳感器已經(jīng)存在了幾十年，在食品和飲料，工業(yè)，醫(yī)療和家用，印刷，農(nóng)業(yè)，汽車和白色家電等市場中進行泄漏檢測或液位測量。我們常常想知道為什么客戶選擇一種技術而不是另一種技術。這是我們被問到的一個常見問題。一些設備制造商也可能對市場上可用的液位傳感替代品的種類和智能感到驚異。

過去，那些昂貴的，涉及到設備的檢測過程的技術，現(xiàn)在可以使用先進，創(chuàng)新和智能方法來實現(xiàn)，這些技術具有成本低，效益高，牢靠，結實，高度精確?????且易于安裝的特點。歷史上已知的，具有極難挑戰(zhàn)性的流體，例如含有氣泡/泡沫的肥皂，牛奶和粘性物質(zhì)（如膠水和墨水），現(xiàn)在被證明是可能的并且很簡單被各種液位傳感技術檢測的物質(zhì)。

但是，客戶否需要這樣的傳感器或由傳感器開發(fā)的設備是許多人關懷的問題。而且，隨著行業(yè)的競爭性和一貫想要提高質(zhì)量，降低成本，提高效率、削減鋪張資源的目的，沒有一家公司情愿冒險嘗試那種不盡人意的解決方案的。

因此熟識不同液位傳感器的工作原理及優(yōu)缺點，有助于關心我們選擇更合適的液位傳感器，下面本文整理了目前常見的液位傳感器的檢測原理。

一、光電液位開關

優(yōu)點：緊湊，無活動部件，耐高壓和抗高溫力量，同時可檢測極少量液體。

缺點：由于傳感器需要接觸液體，需要電源，某些粘稠物質(zhì)會殘留棱鏡上導致誤報（如黃油）。

應用：容器、油罐液位測量和泄漏檢測應用

有一系列的技術術語用于描述這種類型的液位傳感技術。光學棱鏡，電光學，單點光學，光學水平開關等等，以下以光電液位開關這個術語為大家做簡潔的介紹：

光電液位開關內(nèi)包含一個發(fā)光LED和一個光電晶體管。當傳感器尖端處于空氣中時，傳感器尖端內(nèi)的紅外光會反射回晶體管探測器。當處于液體狀態(tài)時，紅外液體會從傳感器尖端折射出來，從而削減到達這個探測器的能量。

作為固態(tài)器件，這些緊湊型開關特別適用于各種點級傳感應用，尤其是在牢靠性至關重要的狀況下。光學液位開關適用于幾乎任何大型或小型罐中的高，低或中等水平檢測。它們也適用于檢測泄漏，防止代價昂揚的設備損壞。

二、電容式液位傳感器

優(yōu)點：固態(tài)，可以是非侵入性的，緊湊的，精確?????的。

缺點：可能需要校準，只能在某些液體中使用。

應用：化學，食品，水處理，電力和釀酒行業(yè)的罐體液位監(jiān)測。

電容式液位傳感器的工作方式是過程流體具有與空氣明顯不同的介電常數(shù)。它們測量由水平變化產(chǎn)生的兩個板之間的電容變化。有兩種版本，一種適用于具有高介電常數(shù)的流體，另一種適用于具有低介電常數(shù)的流體。

電容式液位傳感器適用于各種固體，液體和混合材料。它們還具有接觸式和非接觸式配置，這意味著其中一些可以連接在容器/罐外。選擇器件時，重要的是要知道并非每個電容傳感器都適用于全部類型的材料或槽。

此外，傳感器需要依據(jù)特定材料進行校準，以避開不同的介電常數(shù)和槽設計的差異。由于這種類型的技術是基于接觸的，因此粘附在探頭上的流體會嚴峻影響這些傳感器的牢靠性。

三、超聲波液位傳感器

優(yōu)點：無移動部件，緊湊，牢靠，不受介質(zhì)特性的影響

缺點：昂貴，侵入性，性能可能受到環(huán)境中各種元素的影響

應用：具有高粘度和固體顆粒的非接觸式應用。用于需要遠程監(jiān)控的系統(tǒng)

超聲波傳感器通過計算從液體表面反射回傳感器的高頻聲波的持續(xù)時間和強度來測量水平-所需時間相對于傳感器和液體之間的距離。

傳感器反應所需的時間長度受到介質(zhì)上方大氣中的各種元素的影響，例如湍流，泡沫，溫度等。因此，安裝位置在這些裝置中至關重要。

四、微波/雷達傳感器

優(yōu)點：特別精確?????，無需校準，多種輸出選項

缺點：價格昂貴，可受環(huán)境影響，檢測范圍有限

應用：潮濕，氣味和多塵的環(huán)境。它們也用于溫度變化的系統(tǒng)中

原則上，雷達以類似于超聲波的方式工作，但脈沖以光速再次傳播；牢靠性和可重復性會受到影響-但這次是由流體的介電常數(shù)引起的。然而，雷達可以供應特別精確的液位水平信息并且還補償容器內(nèi)的固定結構。

缺點可能是傳感器的初始成本相對較高，但是一些制造商正在努力使這種技術更簡單被更廣泛的市場所接受。這些傳感器屬于少數(shù)幾種適用于泡沫和粘性物質(zhì)的技術。

五、振動或音叉?zhèn)鞲衅?/p>

優(yōu)點：緊湊，經(jīng)濟實惠

缺點：入侵，使用次數(shù)有限

應用：采礦，化學加工和食品飲料行業(yè)中液體，粉末和細粒固體的液位掌握。

振動傳感器技術特別適合固體和液位掌握，包括粘性材料和泡沫，以及粉末和細粒固體。但是，可以使用調(diào)諧叉的應用類型僅限于溢出或運行干式應用，并且它們不供應連續(xù)的過程測量。但是，它可以與連續(xù)液位檢測系統(tǒng)結合使用，作為過度填充和泄漏的報警點。

六、導電性或電阻

優(yōu)點：沒有活動部件，易于使用，成本低廉

缺點：侵入性，液體需要導電，探頭腐蝕

應用：鍋爐水，試劑監(jiān)測，高腐蝕性液體的罐液位測量

導電傳感器用于點級傳感導電液體，如水和高腐蝕性液體。簡潔地說，兩個不同長度的金屬探針（一個長，一個短）插入罐中。長探針傳輸?shù)碗妷?，其次個較短探針被切斷，因此尖端處于切換點。

當探針處于液體狀態(tài)時，電流流過兩個探針以激活開關。這些器件的一個好處是它們由于電壓和電流低而平安。它們也易于使用和安裝，但必需進行定期維護檢查，以確保探頭上沒有積聚，否則將無法正常工作。

七、浮球開關

優(yōu)點：無動力，直接指示，相對廉價，各種輸出

缺點：在浮子接觸之前必需存在侵入性，移動部件，大尺寸，大量液體。

應用：使用水，油，液壓油和化學品的罐級應用。

浮子開關是液位傳感中最具成本效益但也是經(jīng)過充分驗證的技術之一。浮子開關包括浮子內(nèi)的磁鐵和包含在平安殼體內(nèi)的磁簧開關。浮子隨著液體的變化而移動，并