同(tong)時随着自(zì)動化程度(du)的增加，爲(wèi)了保障産(chan)品質量📐的(de)一緻性，生(shēng)産過程直(zhi)接由人工(gōng)監控和幹(gàn)預的時代(dài)亦已遠去(qu)，傳感器 的(de)重要性亦(yi)越加明顯(xiǎn)，并且越來(lái)越多地參(can)與至程序(xu)系統的💚設(shè)計中，不再(zai)是簡單的(de)機械式、粗(cu)略式的監(jian)控;故其要(yào)求除了🌈檢(jiǎn)測的可靠(kào)性、穩定性(xing)，同時要求(qiú)安裝㊙️、調試(shì)簡單化、尺(chi)寸緊湊化(huà)、應用⭐多樣(yàng)化等。
另外(wài)，由于液位(wèi)檢測環境(jìng)的複雜性(xing)和多變性(xìng)，也爲傳感(gan)器㊙️的應用(yòng)帶來了不(bú)同挑戰。例(lì)如：高粘度(du)液體高度(dù)檢測、含雜(za)質的廢水(shuǐ)液位監控(kòng)、帶泡沫的(de)液位高度(dù)測量、高腐(fǔ)蝕性液🏃♂️體(tǐ)高度報警(jing)等等。目前(qian)，市場💁上針(zhen)對不同的(de)應用👉，提供(gong)了多🈲種有(you)效的解決(jue)方案，但如(ru)何選擇合(hé)适、性價比(bǐ)高的傳感(gan)器一直是(shi)讓工程師(shi)們頭痛的(de)問題。
爲(wèi)了選擇*的(de)液位傳感(gǎn)器，我們不(bú)但需要了(le)解被測☎️液(ye)體的屬🌈性(xing)和狀态，同(tóng)時，也要知(zhī)道不同的(de)檢測方式(shì)的優點與(yǔ)局🏃限性，從(cong)而才能選(xuan)出zui合适的(de)傳感器。以(yǐ)下爲目前(qian)市場上zui常(cháng)見的檢測(cè)技術。
激光測量(liang)：
激光類傳(chuán)感器基于(yú)光學檢測(cè)原理，通過(guo)物體表面(miàn)反🌈射光🔞線(xian)📱至接收器(qì)進行檢測(ce)，其光斑較(jiao)小且集中(zhōng)，易于安裝(zhuang)、校準，靈活(huó)性好🐇，可應(ying)用于散料(liào)或液位的(de)連續或🏃🏻者(zhe)限位報警(jǐng)等;但其不(bu)适合應用(yong)于透明液(ye)體(透明液(ye)🔴體容易折(she)🐆射光線，導(dao)緻光線無(wú)🔴法反射至(zhi)接收器)，含(han)泡👅沫或者(zhe)蒸汽環境(jìng)(無法穿透(tou)泡沫或者(zhe)容易受到(dào)蒸汽幹擾(rǎo))，波動性液(ye)體(容易造(zao)成誤動作(zuò))，振動環境(jìng)等。
TDR(時域反(fǎn)射)/ 導波雷(léi)達/微波原(yuán)理測量： 其名稱(chēng)在行業内(nei)有多種不(bu)同的叫法(fǎ)，其具備了(le)激光🐅測量(liàng)的好處，如(ru)：易于安裝(zhuang)、校準，靈活(huó)性好等，另(ling)外其更優(you)于激光🛀檢(jian)測，如無需(xū)重複校準(zhǔn)和多功能(neng)輸出等，其(qi)适用于各(ge)種含泡沫(mo)的液位檢(jiǎn)測，不受液(yè)體顔色影(ying)響，甚至可(ke)應用于高(gāo)粘性液體(ti)，受外部環(huán)境幹擾相(xiang)對小，但其(qí)測量高度(dù)一般小于(yú)🤟6米。
超聲波(bō)測量： 由于其原(yuan)理爲通過(guo)檢測超聲(sheng)波發送與(yu)反射的時(shí)間差來計(ji)算液位高(gāo)度，故容易(yì)受到超聲(shēng)波傳播的(de)能量損耗(hao)影響。其亦(yì)具備安裝(zhuāng)容易、靈活(huo)性高等特(te)☎️點，通常🏒可(kě)安裝于高(gao)處進行非(fēi)接觸式測(ce)量。但當使(shi)用于含蒸(zhēng)汽、粉層等(deng)環境時，檢(jian)測距離将(jiang)會明顯縮(suo)短，不建議(yi)使用在吸(xī)波環境，如(ru)泡沫等。
音(yīn)叉振動測(cè)量： 音(yīn)叉式測量(liang)僅爲開關(guān)量輸出，不(bu)能用于連(lian)續性監控(kong)🌐液體🔆高度(du)。其原理爲(wei)：當液體或(huò)者散料填(tian)充兩個振(zhen)動叉時，共(gòng)振頻率❗改(gǎi)變時，依靠(kao)檢測頻率(lü)改變而☀️發(fa)出開關信(xin)号。其可用(yong)于高粘度(du)液體或者(zhe)固體散料(liào)的高度監(jiān)控，主要爲(wèi)防溢報警(jǐng)、低液位報(bào)警等，不提(tí)供模拟量(liang)輸出，另外(wai)，多數情況(kuang)下需要開(kāi)孔安裝☎️于(yu)容器側面(miàn)。
光電折射(she)式測量： 該檢測(ce)方式通過(guo)傳感器内(nèi)部發出光(guāng)源，光源通(tong)過透明🍓樹(shù)脂全反射(she)至傳感器(qi)接受器，但(dan)遇到液面(miàn)時，部分光(guāng)線👈将折射(shè)至液體，從(cong)而傳感器(qì)檢測全反(fan)射回來光(guang)😍量值的❤️減(jiǎn)少來🔞監控(kòng)液面。該檢(jian)測方式便(bian)宜，安裝、調(diao)試簡單，但(dan)僅能應用(yòng)于透明液(yè)體，同時隻(zhī)輸出開關(guan)量信号。
靜(jing)壓式測量(liang)： 該測(cè)量方式采(cǎi)用安裝于(yu)底部的壓(yā)力傳感器(qi)，通過檢⭕測(cè)⛹🏻♀️底部液體(tǐ)壓力，轉換(huan)計算出液(yè)位高度，其(qi)底部🛀液體(ti)壓力參考(kao)值爲✊與頂(ding)部連通的(de)大氣壓或(huò)者已知氣(qì)壓🔞。該檢測(cè)方式要🏃♂️求(qiú)采用高精(jing)度、齊平式(shì)壓力傳感(gǎn)器，同時換(huàn)算過程需(xū)要不斷進(jìn)行校準，其(qí)優點爲可(kě)檢測不受(shou)液位高度(dù)限制，但高(gao)度越高，傳(chuan)感器精度(du)要求越高(gao)，長時間使(shi)用或者更(geng)換液體時(shi)需要重複(fu)校準。
電容(róng)式測量： 電容式(shì)測量主要(yao)通過檢測(ce)由于液面(mian)或者散料(liao)高度變化(huà)而導緻的(de)電容值變(bian)化來測量(liang)料位高度(du)。其具有多(duo)種類型，有(you)可輸出模(mo)拟量的電(dian)容式液位(wèi)計，液位電(dian)容式接近(jin)開關，電容(rong)式✔️接近開(kai)關可以安(ān)裝于容器(qi)側面進行(hang)非☎️接觸檢(jiǎn)測✨。當選擇(ze)必須注意(yì)，電📱容傳感(gan)器容易受(shou)到不同的(de)容器材質(zhi)和溶液屬(shu)性影響，如(rú)塑料容器(qi)和挂料情(qing)況容易影(ying)響模拟量(liang)輸出的電(diàn)容傳感器(qi)。
浮球式檢(jian)測： 該(gāi)方式爲zui簡(jian)單、zui古老的(de)檢測方式(shì)，價格相對(dui)便宜。主要(yào)是通過浮(fu)球的上下(xià)升降來檢(jian)測液面的(de)變化，其爲(wei)機械式檢(jian)測，檢測精(jing)度容易受(shòu)浮力影響(xiang)，重複精度(dù)差，不同液(ye)體需要重(zhong)新校準🔱。不(bú)适用于粘(zhān)稠性或者(zhě)含雜質液(yè)體，容易造(zao)成浮球堵(du)塞，同時，不(bu)符合食品(pin)衛生行業(yè)的應用要(yao)求。
如何選(xuǎn)擇*的測量(liàng)方式
當我們了(le)解了不同(tóng)檢測方式(shì)的優缺點(dian)以後，對于(yu)液✏️位傳👣感(gǎn)器的選擇(ze)也逐漸有(yǒu)了清晰的(de)概念。(具體(tǐ)可參考下(xià)圖表✉️格)首(shǒu)先，在🐉開始(shi)選擇之前(qian)，必須先清(qīng)楚我們需(xu)要傳感器(qi)達到哪些(xiē)功能?是屬(shu)于開關量(liang)🐉輸出還是(shi)模拟量輸(shū)出?通常開(kāi)關量/數字(zì)量輸出用(yong)于報警或(huo)者❌保護作(zuò)用，例如灌(guàn)裝時防溢(yi)報警、低液(yè)位防泵空(kōng)轉保護等(děng);模拟量輸(shū)出主要用(yong)于過程控(kong)制，包括灌(guan)裝容量、液(yè)位顯示、加(jia)料速🐉度控(kong)制等。
接下(xià)來，我們必(bi)須了解被(bèi)測液體屬(shǔ)性，其中包(bāo)括狀态㊙️、顔(yá)色、腐蝕性(xìng)、粘稠度、是(shì)否含雜質(zhi)，是否需要(yao)符合📧食品(pin)衛生🎯認證(zhèng)?根據我們(men)的需求，尋(xún)找合适的(de)傳感☀️器。例(lì)如：日化品(pǐn)乳霜的💋灌(guan)裝過👣程中(zhong)，需要監控(kòng)儲液罐高(gao)、低液♻️位，首(shou)先我們了(le)解到‼️乳霜(shuāng)爲流體狀(zhuàng)态，有較大(dà)粘稠度💘，顔(ya)色爲半透(tòu)明乳白色(se)，非🌐腐蝕性(xing)，無需食品(pǐn)衛生認證(zhèng)，按照我們(men)要求，我們(men)可選擇的(de)類型🧑🏾🤝🧑🏼有：音(yīn)叉測量、TDR測(cè)量和超聲(sheng)波測量。
然(rán)後，我們需(xū)要做zui後評(píng)估，包括産(chǎn)品的安裝(zhuāng)調試、應用(yòng)溫🌂度、壓力(li)🔆範圍、價格(gé)等，甚至可(kě)向供應商(shang)借用樣品(pin)測👌試，其🈲中(zhōng)TDR和超聲波(bo)需要安裝(zhuāng)于罐體頂(dǐng)部，音叉可(kě)選擇⭐安裝(zhuāng)于頂部或(huò)者側面;從(cong)調試🐕角度(du)，音叉zui簡單(dan)，TDR和超聲波(bo)次之，價👌格(gé)亦是。綜合(hé)評估下來(lai)，選用的優(you)先順序爲(wèi)⭕：音叉，TDR，超聲(shēng)波。
