在 自動化(hua) 生産過程中(zhōng)，液位檢測和(hé)監控一直扮(bàn)演着較爲重(zhong)要的♈角色，如(ru)食品飲料、日(ri)化品、醫藥、半(ban)導體等行業(ye)的生産，各種(zhǒng)機器的冷卻(què)和潤滑等，液(yè)位的監控直(zhi)接影響着産(chan)品的質量🌈，甚(shèn)至關系到生(shēng)産過程是否(fǒu)能夠順利進(jin)行。
同時随着(zhe)自動化程度(du)的增加，爲了(le)保障産品質(zhì)量的一✌️緻🛀性(xìng)，生産過程直(zhi)接由人工監(jian)控和幹預的(de)時代亦已遠(yuan)去，傳感器 的(de)重要性亦越(yue)加明顯，并且(qiě)越來越多地(dì)參與至程序(xù)🤟系統🧑🏽🤝🧑🏻的設⁉️計(jì)中，不再是簡(jiǎn)單的機械式(shi)、粗略式的監(jian)控🆚;故其要求(qiu)除了檢測的(de)可靠性、穩定(dìng)性，同時要求(qiu)安裝、調試簡(jiǎn)單化、尺寸緊(jǐn)湊化、應用多(duo)樣化等。
另外(wài)，由于液位檢(jian)測環境的複(fu)雜性和多變(bian)性，也爲傳感(gǎn)器的應用帶(dài)來了不同挑(tiāo)戰。例如：高粘(zhān)度液體高度(dù)❌檢測、含雜質(zhì)的廢水液位(wei)監控、帶泡沫(mo)的液位高度(du)測量、高腐🔞蝕(shí)性液⭕體高度(dù)報警等等。目(mù)前，市場上針(zhēn)對不📐同的應(yīng)用，提供了多(duo)📱種有效的解(jiě)決方案，但如(ru)何選擇合适(shi)、性價比✂️高的(de)傳感器一直(zhí)是讓工程師(shi)們頭痛的問(wèn)題。
常見(jian)的液位檢測(ce)方式：
超聲波測量(liàng)： 由于其(qí)原理爲通過(guo)檢測超聲波(bo)發送與反射(she)的時間🔞差來(lái)🌈計算液位高(gāo)度，故容易受(shòu)到超聲波傳(chuan)播的能量損(sǔn)耗📞影響。其亦(yì)具備安裝容(rong)易、靈活性高(gāo)等特點，通常(cháng)可安裝于高(gāo)處進行非接(jiē)觸式測量。但(dan)當使用于含(hán)蒸🍓汽、粉層等(děng)🍓環境時，檢測(ce)距離将💛會明(ming)顯縮短，不建(jian)議使📞用在吸(xi)波環境，如泡(pao)沫等。
音叉振動(dong)測量：
光電(dian)折射式測量(liang)： 該檢測(cè)方式通過傳(chuán)感器内部發(fā)出光源，光源(yuán)通過👈透明樹(shù)脂全反射至(zhì)傳感器接受(shou)器，但遇到液(ye)面時，部分光(guang)線将折🐆射至(zhi)㊙️液體，從而傳(chuan)感器檢測全(quán)反射回來光(guāng)☂️量值的減少(shǎo)來監控液面(miàn)。該檢測方式(shì)便宜，安裝、調(diào)試簡單，但僅(jin)能應用于透(tou)明液體，同時(shi)隻輸出開關(guan)量信号。
靜壓式(shi)測量： 該(gai)測量方式采(cǎi)用安裝于底(dǐ)部的壓力傳(chuan)感器，通過🌍檢(jiǎn)🌈測底㊙️部液體(ti)壓力，轉換計(ji)算出液位高(gao)度，其底部液(ye)體壓力參考(kao)👨❤️👨值爲與頂部(bù)連通的大氣(qi)壓或者已知(zhi)氣壓🔴。該檢測(ce)方式要求采(cǎi)用高精度、齊(qi)平式壓力傳(chuan)感器，同時換(huan)算過程需要(yào)不斷進行校(xiào)準，其優點爲(wèi)可檢測不♍受(shou)液位高度限(xiàn)制，但高度越(yuè)高，傳感器🏃♂️精(jing)度要求越高(gao)，長時間使用(yòng)或者更換液(yè)體時需要重(zhòng)複校準。
電容式(shì)測量： 電(dian)容式測量主(zhǔ)要通過檢測(ce)由于液面或(huo)者散料高😘度(dù)變化而導⭐緻(zhi)的電容值變(biàn)化來測量料(liào)位高度。其具(ju)有多種類型(xing)，有可輸出🌈模(mó)拟量的電容(rong)式液位計，液(ye)位電🔴容式接(jiē)近開關，電容(róng)式接近開關(guan)可以安裝于(yu)容器側❤️面進(jìn)行非接觸檢(jian)測🍓。當選擇必(bì)須注意，電🌍容(rong)傳感器容易(yi)受到不同的(de)容器材質和(he)溶液屬性⭐影(ying)響，如塑料容(róng)器和挂料情(qing)況容易影響(xiang)模拟量輸💃出(chū)的電容傳感(gan)器。
該方式(shi)爲zui簡單、zui古老(lao)的檢測方式(shi)，價格相對便(bian)宜。主🈲要是通(tōng)過🌈浮球的上(shàng)下升降來檢(jiǎn)測液面的變(bian)化，其爲機械(xie)式檢測，檢測(cè)精度容易受(shou)浮力影響，重(zhong)複精✌️度差，不(bu)同液體需要(yao)重新校準。不(bú)适用✉️于粘稠(chóu)性或者含雜(za)質液體，容易(yi)造成浮球堵(dǔ)塞，同時⁉️，不符(fú)合食品衛生(shēng)行業的應用(yong)要求🏃🏻♂️。
如何選擇(zé)*的測量方式(shì)
當我們(men)了解了不同(tóng)檢測方式的(de)優缺點以後(hòu)，對于液♊位傳(chuan)感器的選擇(ze)也逐漸有了(le)清晰的概念(nian)。(具體🈲可參考(kao)下圖表格)首(shou)先，在開始選(xuǎn)擇之前，必須(xu)先清楚我們(men)需要傳感器(qi)達到哪些功(gong)能?是屬于開(kai)關量輸出還(hái)是🌏模拟量輸(shu)🌂出?通常開關(guān)量/數字量輸(shu)出用❌于報警(jing)或者保護作(zuò)用，例如灌裝(zhuang)時防溢報警(jǐng)、低液位防泵(bèng)空轉🌈保護等(děng);模拟量輸出(chū)主要用于過(guò)程控制，包括(kuò)灌裝容量、液(ye)位顯示、加料(liao)速度控制等(deng)。
接下來，我們(men)必須了解被(bei)測液體屬性(xìng)，其中包括狀(zhuang)态、顔色、腐蝕(shí)性、粘稠度、是(shì)否含雜質，是(shi)否需要符合(he)食品衛生👈認(ren)證?根據我們(men)的需求，尋找(zhǎo)合适的傳感(gǎn)器。例如：日化(huà)品乳霜的🔴灌(guan)裝過程中，需(xū)要監控儲液(yè)🐅罐高、低液位(wèi)，首先我們了(le)解到乳霜爲(wei)流體狀态，有(you)🏃🏻較大粘稠度(dù)，顔色爲半透(tou)🔞明乳白色，非(fei)腐蝕性，無需(xu)食品衛生認(ren)證，按照我們(men)要求，我們可(kě)選擇的🤩類型(xing)有：音叉測量(liàng)、TDR測量和超聲(sheng)波測量。
然後(hou)，我們需要做(zuo)zui後評估，包括(kuo)産品的安裝(zhuāng)調試、應用👣溫(wēn)度、壓力範圍(wei)、價格等，甚至(zhì)可向供應商(shāng)借用樣品測(ce)試，其🏒中TDR和超(chāo)聲波需要安(ān)裝于罐體頂(ding)部，音叉可選(xuan)擇🌈安裝于頂(ding)部或✌️者側面(mian);從調試角度(dù)，音叉zui簡🈚單，TDR和(he)超聲波次之(zhī)，價格亦是。綜(zong)🈚合評估下🔞來(lai)，選用的優先(xiān)順序爲：音叉(cha)，TDR，超聲波。
