常見液位傳感器的檢測(cè)原理

　　液位傳感器(靜壓液位計(jì)/液位變送器/液位傳感器/水位傳感器)是一種測(cè)量液位的壓力傳感器。靜壓投入式液位變送器(液位計(jì))是基于所測(cè)液體靜壓與該液體的高度成比例的原理，采用國(guó)外先進(jìn)的隔離型擴(kuò)散硅敏感元件或陶瓷電容壓力敏感傳感器，將靜壓轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再經(jīng)過(guò)溫度補(bǔ)償和線性修正，轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)(一般為4～20mA/1～5VDC)。

　　常見液位傳感器的檢測(cè)原理

　　今天我們主要講以下幾種液位傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)以及應(yīng)用情況：

　　一、光電液位開關(guān)

　　優(yōu)點(diǎn)-緊湊，無(wú)活動(dòng)部件，耐高壓和抗高溫能力，同時(shí)可檢測(cè)極少量液體。

　　缺點(diǎn)-由于傳感器需要接觸液體，需要電源，某些粘稠物質(zhì)會(huì)殘留棱鏡上導(dǎo)致誤報(bào)(如黃油)。應(yīng)用–容器、油罐液位測(cè)量和泄漏檢測(cè)應(yīng)用

　　光電液位開關(guān)內(nèi)包含一個(gè)發(fā)光LED和一個(gè)光電晶體管。當(dāng)傳感器尖端處于空氣中時(shí)，傳感器尖端內(nèi)的紅外光會(huì)反射回晶體管探測(cè)器。當(dāng)處于液體狀態(tài)時(shí)，紅外液體會(huì)從傳感器尖端折射出來(lái)，從而減少到達(dá)這個(gè)探測(cè)器的能量。

　　作為固態(tài)器件，這些緊湊型開關(guān)非常適用于各種點(diǎn)級(jí)傳感應(yīng)用，尤其是在可靠性至關(guān)重要的情況下。光學(xué)液位開關(guān)適用于幾乎任何大型或小型罐中的高，低或中等水平檢測(cè)。它們也適用于檢測(cè)泄漏，防止代價(jià)高昂的設(shè)備損壞。

　　二、電容式液位傳感器

　　優(yōu)點(diǎn)-固態(tài)，可以是非侵入性的，緊湊的，準(zhǔn)確的。缺點(diǎn)-可能需要校準(zhǔn)，只能在某些液體中使用。應(yīng)用-化學(xué)，食品，水處理，電力和釀酒行業(yè)的罐體液位監(jiān)測(cè)。

　　電容式液位傳感器的工作方式是過(guò)程流體具有與空氣明顯不同的介電常數(shù)。它們測(cè)量由水平變化產(chǎn)生的兩個(gè)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(shí)，重要的是要知道并非每個(gè)電容傳感器都適用于所有類型的材料或槽。此外，傳感器需要根據(jù)特定材料進(jìn)行校準(zhǔn)，以避免不同的介電常數(shù)和槽設(shè)計(jì)的差異。由于這種類型的技術(shù)是基于接觸的，因此粘附在探頭上的流體會(huì)嚴(yán)重影響這些傳感器的可靠性。

　　三、超聲波液位傳感器

　　優(yōu)點(diǎn)-無(wú)移動(dòng)部件，緊湊，可靠，不受介質(zhì)特性的影響

　　缺點(diǎn)-昂貴，侵入性，性能可能受到環(huán)境中各種元素的影響

　　應(yīng)用-具有高粘度和固體顆粒的非接觸式應(yīng)用。用于需要遠(yuǎn)程監(jiān)控的系統(tǒng)

　　超聲波傳感器通過(guò)計(jì)算從液體表面反射回傳感器的高頻聲波的持續(xù)時(shí)間和強(qiáng)度來(lái)測(cè)量水平-所需時(shí)間相對(duì)于傳感器和液體之間的距離。傳感器反應(yīng)所需的時(shí)間長(zhǎng)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(guān)重要。

　　四、微波/雷達(dá)傳感器

　　優(yōu)點(diǎn)-非常準(zhǔn)確，無(wú)需校準(zhǔn)，多種輸出選項(xiàng)

　　缺點(diǎn)-價(jià)格昂貴，可受環(huán)境影響，檢測(cè)范圍有限

　　應(yīng)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(dá)以類似于超聲波的方式工作，但脈沖以光速再次傳播;可靠性和可重復(fù)性會(huì)受到影響-但這次是由流體的介電常數(shù)引起的。然而，雷達(dá)可以提供非常精確的液位水平信息并且還補(bǔ)償容器內(nèi)的固定結(jié)構(gòu)。缺點(diǎn)可能是傳感器的初始成本相對(duì)較高，但是一些制造商正在努力使這種技術(shù)更容易被更廣泛的市場(chǎng)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(shù)。

　　五、振動(dòng)或音叉?zhèn)鞲衅?/p>

　　優(yōu)點(diǎn)-緊湊，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠

　　缺點(diǎn)-入侵，使用次數(shù)有限

　　應(yīng)用-采礦，化學(xué)加工和食品飲料行業(yè)中液體，粉末和細(xì)粒固體的液位控制。

　　振動(dòng)傳感器技術(shù)非常適合固體和液位控制，包括粘性材料和泡沫，以及粉末和細(xì)粒固體。但是，可以使用調(diào)諧叉的應(yīng)用類型僅限于溢出或運(yùn)行干式應(yīng)用，并且它們不提供連續(xù)的過(guò)程測(cè)量。但是，它可以與連續(xù)液位檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)合使用，作為過(guò)度填充和泄漏的報(bào)警點(diǎn)。

　　六、導(dǎo)電性或電阻

　　優(yōu)點(diǎn)-沒(méi)有活動(dòng)部件，易于使用，成本低廉

　　缺點(diǎn)-侵入性，液體需要導(dǎo)電，探頭腐蝕

　　應(yīng)用-鍋爐水，試劑監(jiān)測(cè)，高腐蝕性液體的罐液位測(cè)量

　　導(dǎo)電傳感器用于點(diǎn)擊傳感導(dǎo)電液體，如水和高腐蝕性液體。簡(jiǎn)單地說(shuō)，兩個(gè)不同長(zhǎng)度的金屬探針(一個(gè)長(zhǎng)，一個(gè)短)插入罐中。長(zhǎng)探針傳輸?shù)碗妷?，第二個(gè)較短探針被切斷，因此尖端處于切換點(diǎn)。當(dāng)探針處于液體狀態(tài)時(shí)，電流流過(guò)兩個(gè)探針以激活開關(guān)。這些器件的一個(gè)好處是它們由于電壓和電流低而安全。它們也易于使用和安裝，但必須進(jìn)行定期維護(hù)檢查，以確保探頭上沒(méi)有積聚，否則將無(wú)法正常工作。

　　七、浮球開關(guān)

　　優(yōu)點(diǎn)：無(wú)動(dòng)力，直接指示，相對(duì)便宜，各種輸出

　　缺點(diǎn)：在浮子接觸之前必須存在侵入性，移動(dòng)部件，大尺寸，大量液體。

　　應(yīng)用：使用水，油，液壓油和化學(xué)品的罐級(jí)應(yīng)用。

　　浮子開關(guān)是液位傳感中最具成本效益但也是經(jīng)過(guò)充分驗(yàn)證的技術(shù)之一。浮子開關(guān)包括浮子內(nèi)的磁鐵和包含在安全殼體內(nèi)的磁簧開關(guān)。浮子隨著液體的變化而移動(dòng)，并且將使簧片開關(guān)打開或關(guān)閉，這取決于它是在空氣還是液體中。雖然設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，但該技術(shù)以極具吸引力的價(jià)格提供長(zhǎng)期可靠性。根據(jù)用戶選擇的安裝方式，取決于開關(guān)所在的罐或容器的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)。通常，供應(yīng)商將提供一系列安裝選項(xiàng)，最常見的是水平/側(cè)面安裝和垂直安裝。