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如何選擇合適的液位開關(guān)？
閱讀：795 發(fā)布時間：2019-9-17液位檢測的重要性
在自動化生產(chǎn)過程中,，液位檢測和監(jiān)控一直扮演著較為重要的角色,，如食品飲料、日化品,、醫(yī)藥,、半導(dǎo)體等行業(yè)的生產(chǎn)，各種機(jī)器的冷卻和潤滑等,，液位的監(jiān)控直接影響著產(chǎn)品的質(zhì)量,，甚至關(guān)系到生產(chǎn)過程是否能夠順利進(jìn)行。
同時隨著自動化程度的增加,，為了保障產(chǎn)品質(zhì)量的一致性,，生產(chǎn)過程直接由人工監(jiān)控和干預(yù)的時代亦已遠(yuǎn)去，傳感器的重要性亦越加明顯,，并且越來越多地參與至程序系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,，不再是簡單的機(jī)械式、粗略式的監(jiān)控,；故其要求除了檢測的可靠性,、穩(wěn)定性，同時要求安裝,、調(diào)試簡單化,、尺寸緊湊化,、應(yīng)用多樣化等,。
另外，由于液位檢測環(huán)境的復(fù)雜性和多變性,，也為傳感器的應(yīng)用帶來了不同挑戰(zhàn),。例如：高粘度液體高度檢測、含雜質(zhì)的廢水液位監(jiān)控,、帶泡沫的液位高度測量,、高腐蝕性液體高度報警等等。目前,，市場上針對不同的應(yīng)用,，提供了多種有效的解決方案，但如何選擇合適,、性價比高的傳感器,？
常見的液位檢測方式
為了選擇好的液位傳感器，我們不但需要了解被測液體的屬性和狀態(tài),，同時,，也要知道不同的檢測方式的優(yōu)點(diǎn)與局限性，從而才能選出合適的傳感器。以下為目前市場上常見的檢測技術(shù),。
TDR(時域反射)/ 導(dǎo)波雷達(dá)/微波原理測量
其名稱在行業(yè)內(nèi)有多種不同的叫法,，其具備了激光測量的好處，如：易于安裝,、校準(zhǔn),，靈活性好等，另外其更優(yōu)于激光檢測,，如無需重復(fù)校準(zhǔn)和多功能輸出等,，其適用于各種含泡沫的液位檢測，不受液體顏色影響,，甚至可應(yīng)用于高粘性液體,，受外部環(huán)境干擾相對小，但其測量高度一般小于6米,。
超聲波測量
由于其原理為通過檢測超聲波發(fā)送與反射的時間差來計(jì)算液位高度,，故容易受到超聲波傳播的能量損耗影響。其亦具備安裝容易,、靈活性高等特點(diǎn),，通常可安裝于高處進(jìn)行非接觸式測量,。但當(dāng)使用于含蒸汽,、粉層等環(huán)境時，檢測距離將會明顯縮短,，不建議使用在吸波環(huán)境,，如泡沫等。
音叉振動測量
音叉式測量僅為開關(guān)量輸出,，不能用于連續(xù)性監(jiān)控液體高度,。其原理為：當(dāng)液體或者散料填充兩個振動叉時，共振頻率改變時,，依靠檢測頻率改變而發(fā)出開關(guān)信號,。其可用于高粘度液體或者固體散料的高度監(jiān)控，主要為防溢報警,、低液位報警等,，不提供模擬量輸出，另外,，多數(shù)情況下需要開孔安裝于容器側(cè)面,。
光電折射式測量
該檢測方式通過傳感器內(nèi)部發(fā)出光源，光源通過透明樹脂全反射至傳感器接受器,，但遇到液面時,，部分光線將折射至液體，從而傳感器檢測全反射回來光量值的減少來監(jiān)控液面。該檢測方式便宜,，安裝,、調(diào)試簡單，但僅能應(yīng)用于透明液體,，同時只輸出開關(guān)量信號,。
靜壓式測量
該測量方式采用安裝于底部的壓力傳感器，通過檢測底部液體壓力,，轉(zhuǎn)換計(jì)算出液位高度,，其底部液體壓力參考值為與頂部連通的大氣壓或者已知?dú)鈮骸Ｔ摍z測方式要求采用高精度,、齊平式壓力傳感器,，同時換算過程需要不斷進(jìn)行校準(zhǔn)，其優(yōu)點(diǎn)為可檢測不受液位高度限制,，但高度越高,，傳感器精度要求越高，長時間使用或者更換液體時需要重復(fù)校準(zhǔn),。
電容式測量
電容式測量主要通過檢測由于液面或者散料高度變化而導(dǎo)致的電容值變化來測量料位高度,。其具有多種類型，有可輸出模擬量的電容式液位計(jì),，液位電容式接近開關(guān),，電容式接近開關(guān)可以安裝于容器側(cè)面進(jìn)行非接觸檢測。當(dāng)選擇必須注意,，電容傳感器容易受到不同的容器材質(zhì)和溶液屬性影響,，如塑料容器和掛料情況容易影響模擬量輸出的電容傳感器。
浮球式檢測
該方式為簡單,、古老的檢測方式,，價格相對便宜,。主要是通過浮球的上下升降來檢測液面的變化,，其為機(jī)械式檢測，檢測精度容易受浮力影響,，重復(fù)精度差,，不同液體需要重新校準(zhǔn)。不適用于粘稠性或者含雜質(zhì)液體,，容易造成浮球堵塞,，同時，不符合食品衛(wèi)生行業(yè)的應(yīng)用要求,。
如何選擇合適的測量方式
當(dāng)我們了解了不同檢測方式的優(yōu)缺點(diǎn)以后,，對于液位傳感器的選擇也逐漸有了清晰的概念。（具體可參考下圖表格）首先，在開始選擇之前,，必須先清楚我們需要傳感器達(dá)到哪些功能,？是屬于開關(guān)量輸出還是模擬量輸出？通常開關(guān)量/數(shù)字量輸出用于報警或者保護(hù)作用,，例如灌裝時防溢報警,、低液位防泵空轉(zhuǎn)保護(hù)等；模擬量輸出主要用于過程控制,，包括灌裝容量,、液位顯示、加料速度控制等,。
接下來,，我們必須了解被測液體屬性，其中包括狀態(tài),、顏色,、腐蝕性、粘稠度,、是否含雜質(zhì),，是否需要符合食品衛(wèi)生認(rèn)證？根據(jù)我們的需求,，尋找合適的傳感器,。例如：日化品乳霜的灌裝過程中，需要監(jiān)控儲液罐高,、低液位,，首先我們了解到乳霜為流體狀態(tài)，有較大粘稠度,，顏色為半透明乳白色,，非腐蝕性，無需食品衛(wèi)生認(rèn)證,，按照我們要求,，我們可選擇的類型有：音叉測量、TDR測量和超聲波測量,。
SICK作為傳感器和過程儀表傳感器生產(chǎn)廠商,，公司的產(chǎn)品設(shè)計(jì)始終秉承獨(dú)立性、創(chuàng)新性,。持續(xù)延伸我們在工廠自動化,，物流自動化和過程自動化的優(yōu)勢。
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