液位檢測(cè)與監(jiān)控在自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中一直起著比較重要的作用，在食品、飲料、日化、醫(yī)藥、半導(dǎo)體等行業(yè)，各種機(jī)械設(shè)備的冷卻潤(rùn)滑等方面，液位檢測(cè)與監(jiān)控直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量，甚至關(guān)系到生產(chǎn)過(guò)程能否順利進(jìn)行。此外，由于液位檢測(cè)環(huán)境的復(fù)雜性和多變性，傳感器的應(yīng)用也面臨著諸多挑戰(zhàn)。
與此同時(shí)，隨著自動(dòng)化程度的提高，為保證產(chǎn)品質(zhì)量的一致性，生產(chǎn)過(guò)程由人工直接監(jiān)控干預(yù)的時(shí)代也已經(jīng)遠(yuǎn)去了，傳感器的重要性也越來(lái)越突出，并越來(lái)越多地被應(yīng)用到程序系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，不再是單純的機(jī)械、粗略的監(jiān)控；因此，它除了要求檢測(cè)的可靠性、穩(wěn)定性外，還要求安裝、調(diào)試的簡(jiǎn)單化，尺寸的小型化，應(yīng)用的多樣化。
此外，由于液位檢測(cè)環(huán)境的復(fù)雜性和多變性，傳感器的應(yīng)用也面臨著諸多挑戰(zhàn)。如：高粘度液體高度檢測(cè)，含雜質(zhì)廢水液位監(jiān)測(cè)，泡沫液位高度測(cè)量，腐蝕性液體高度報(bào)警等。當(dāng)前，市場(chǎng)上針對(duì)不同的應(yīng)用提供了多種有效的解決方案，但是如何選擇合適的，高性價(jià)比的傳感器卻一直令工程師們頭疼。
普通水平探測(cè)方法：
在選擇合適的液位傳感器時(shí)，不僅要了解被測(cè)液體的性質(zhì)和狀態(tài)，還要了解不同檢測(cè)方法的優(yōu)缺點(diǎn)，以便選擇適合的方法。下面是目前市場(chǎng)上常用的檢測(cè)方法。
激光器測(cè)量：基于光學(xué)檢測(cè)原理的激光類(lèi)傳感器，通過(guò)物體表面反射光到接收器，光斑較小且集中，易于安裝和校準(zhǔn)，靈活性好，可用于散料或液位連續(xù)報(bào)警或限位報(bào)警等；但不適用于透明液體(透明液體易折射光，導(dǎo)致光線無(wú)法反射到接收器)、泡沫環(huán)境或蒸汽環(huán)境(難以穿透泡沫或易受蒸汽干擾)、波動(dòng)液體(易造成誤動(dòng)作)和振動(dòng)環(huán)境等。
反射TDR/導(dǎo)波雷達(dá)/微波原理測(cè)量：TDR在工業(yè)中有許多不同的叫法，它具有激光測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)，例如：易于安裝、校驗(yàn)，靈活性好等，此外它比激光檢測(cè)更好，無(wú)需重復(fù)校驗(yàn)和多功能輸出等，它適用于各種液位泡沫的檢測(cè)，不受液體顏色的影響，甚至適用于高粘度液體，受外界環(huán)境干擾較小，但其測(cè)量高度一般小于6米。
超聲測(cè)量：由于它是通過(guò)探測(cè)超聲發(fā)射和反射之間的時(shí)間間隔來(lái)計(jì)算液面高度的，所以在超聲傳播中很容易受到能量損失的影響。它還具有安裝方便，靈活性高的特點(diǎn)，通?？梢园惭b在高度較高的地方，用于非接觸測(cè)量。但是在含蒸汽、粉料等環(huán)境中使用時(shí)，探測(cè)距離會(huì)明顯縮短，不推薦在吸收環(huán)境中使用，如泡沫等。
聲叉測(cè)振：聲叉測(cè)振只用于開(kāi)關(guān)的量輸出，不能用于連續(xù)監(jiān)測(cè)液體高度。該方法的原理是：當(dāng)液體或散料充滿兩個(gè)振動(dòng)叉時(shí)，諧振頻率發(fā)生變化，通過(guò)檢測(cè)頻率的變化來(lái)發(fā)出開(kāi)關(guān)信號(hào)。它可以對(duì)高粘度液體或固體散料進(jìn)行高度監(jiān)測(cè)，主要有防溢報(bào)警，低液位報(bào)警等，不提供模擬量輸出，另外，在大多數(shù)情況下需要在容器側(cè)面開(kāi)孔安裝。
光折射式測(cè)量：光通過(guò)傳感器內(nèi)部發(fā)射光源，光通過(guò)透明樹(shù)脂反射到傳感器接收端，但是當(dāng)光反射到液體表面時(shí)，部分光折射到液體表面，使傳感器檢測(cè)到全反射回來(lái)的光量減少，從而監(jiān)測(cè)液體表面。這種檢測(cè)方式成本低，安裝、調(diào)試簡(jiǎn)單，但只能用于透明液體，同時(shí)只能輸出開(kāi)關(guān)量信號(hào)。
靜壓力測(cè)量法：采用一種安裝在底部的壓力傳感器，通過(guò)對(duì)底部液體壓力的檢測(cè)，將壓力轉(zhuǎn)換計(jì)算出液面高度，其底部液體壓力的參考值是與頂部連接的大氣壓或已知的氣壓。這種檢測(cè)方式要求使用高精度的齊平壓力傳感器，同時(shí)轉(zhuǎn)換過(guò)程需要連續(xù)的標(biāo)定，它的優(yōu)點(diǎn)是不受液位高度的限制，但是標(biāo)定高度越高，傳感器的精度要求就越高，在長(zhǎng)期使用或更換液體時(shí)，需要反復(fù)標(biāo)定。
電容量測(cè)量：電容量測(cè)量主要是通過(guò)測(cè)量由液面或散料高度變化引起的電容值變化來(lái)測(cè)量料位高度。它有多種類(lèi)型，具有可輸出模擬量的電容式液位計(jì)、電容式液位接近開(kāi)關(guān)、電容式接近開(kāi)關(guān)可安裝在容器的一端，用于非接觸檢測(cè)。在選材時(shí)要注意，電容傳感器易受不同容器材料和溶液性質(zhì)的影響，如塑料容器和掛料等，對(duì)模擬量輸出有很大影響。
浮球檢測(cè)：這種方法是最簡(jiǎn)單和最古老的，而且價(jià)格比較便宜。采用機(jī)械檢測(cè)法，主要通過(guò)浮球的上下升降來(lái)檢測(cè)液面的變化，易受浮力的影響，重復(fù)精度差，不同液體需重新校準(zhǔn)。不可用于粘稠或含有雜質(zhì)的液體，易引起浮球堵塞，同時(shí)，不符合食品衛(wèi)生行業(yè)的應(yīng)用要求。
在了解了各種檢測(cè)方法的優(yōu)缺點(diǎn)之后，相信您對(duì)于液位傳感器的選擇也逐漸有了一個(gè)清晰的概念。在開(kāi)始選擇前，首先要清楚的是，我們需要傳感器達(dá)到什么效果？是否屬于開(kāi)關(guān)數(shù)量輸出或模擬數(shù)量輸出？開(kāi)關(guān)/數(shù)字量輸出通常用于報(bào)警或保護(hù)作用，如灌裝時(shí)的防溢報(bào)警，低液位防泵空轉(zhuǎn)保護(hù)等；模擬量輸出主要用于過(guò)程控制，包括灌裝容量，液位顯示，加料速度控制等。
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