液位檢測與監控在自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中一直起著(zhù)比較重要的作用，在食品、飲料、日化、醫藥、半導體等行業(yè)，各種機械設備的冷卻潤滑等方面，液位檢測與監控直接影響到產(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，由于液位檢測環(huán)境的復雜性和多變性，傳感器的應用也面臨著(zhù)諸多挑戰。
與此同時(shí)，隨著(zhù)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)程由人工直接監控干預的時(shí)代也已經(jīng)遠去了，傳感器的重要性也越來(lái)越突出，并越來(lái)越多地被應用到程序系統的設計中，不再是單純的機械、粗略的監控；因此，它除了要求檢測的可靠性、穩定性外，還要求安裝、調試的簡(jiǎn)單化，尺寸的小型化，應用的多樣化。
此外，由于液位檢測環(huán)境的復雜性和多變性，傳感器的應用也面臨著(zhù)諸多挑戰。如：高粘度液體高度檢測，含雜質(zhì)廢水液位監測，泡沫液位高度測量，腐蝕性液體高度報警等。當前，市場(chǎng)上針對不同的應用提供了多種有效的解決方案，但是如何選擇合適的，高性?xún)r(jià)比的傳感器卻一直令工程師們頭疼。
普通水平探測方法：
在選擇合適的液位傳感器時(shí)，不僅要了解被測液體的性質(zhì)和狀態(tài)，還要了解不同檢測方法的優(yōu)缺點(diǎn)，以便選擇適合的方法。下面是目前市場(chǎng)上常用的檢測方法。
激光器測量：基于光學(xué)檢測原理的激光類(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，靈活性好，可用于散料或液位連續報警或限位報警等；但不適用于透明液體(透明液體易折射光，導致光線(xiàn)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/導波雷達/微波原理測量：TDR在工業(yè)中有許多不同的叫法，它具有激光測量的優(yōu)點(diǎn)，例如：易于安裝、校驗，靈活性好等，此外它比激光檢測更好，無(wú)需重復校驗和多功能輸出等，它適用于各種液位泡沫的檢測，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，但其測量高度一般小于6米。
超聲測量：由于它是通過(guò)探測超聲發(fā)射和反射之間的時(shí)間間隔來(lái)計算液面高度的，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，用于非接觸測量。但是在含蒸汽、粉料等環(huán)境中使用時(shí)，探測距離會(huì )明顯縮短，不推薦在吸收環(huán)境中使用，如泡沫等。
聲叉測振：聲叉測振只用于開(kāi)關(guān)的量輸出，不能用于連續監測液體高度。該方法的原理是：當液體或散料充滿(mǎn)兩個(gè)振動(dòng)叉時(shí)，諧振頻率發(fā)生變化，通過(guò)檢測頻率的變化來(lái)發(fā)出開(kāi)關(guān)信號。它可以對高粘度液體或固體散料進(jìn)行高度監測，主要有防溢報警，低液位報警等，不提供模擬量輸出，另外，在大多數情況下需要在容器側面開(kāi)孔安裝。
光折射式測量：光通過(guò)傳感器內部發(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，使傳感器檢測到全反射回來(lái)的光量減少，從而監測液體表面。這種檢測方式成本低，安裝、調試簡(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。
靜壓力測量法：采用一種安裝在底部的壓力傳感器，通過(guò)對底部液體壓力的檢測，將壓力轉換計算出液面高度，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。這種檢測方式要求使用高精度的齊平壓力傳感器，同時(shí)轉換過(guò)程需要連續的標定，它的優(yōu)點(diǎn)是不受液位高度的限制，但是標定高度越高，傳感器的精度要求就越高，在長(cháng)期使用或更換液體時(shí)，需要反復標定。
電容量測量：電容量測量主要是通過(guò)測量由液面或散料高度變化引起的電容值變化來(lái)測量料位高度。它有多種類(lèi)型，具有可輸出模擬量的電容式液位計、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。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，對模擬量輸出有很大影響。
浮球檢測：這種方法是最簡(jiǎn)單和最古老的，而且價(jià)格比較便宜。采用機械檢測法，主要通過(guò)浮球的上下升降來(lái)檢測液面的變化，易受浮力的影響，重復精度差，不同液體需重新校準。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)，不符合食品衛生行業(yè)的應用要求。
在了解了各種檢測方法的優(yōu)缺點(diǎn)之后，相信您對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，我們需要傳感器達到什么效果？是否屬于開(kāi)關(guān)數量輸出或模擬數量輸出？開(kāi)關(guān)/數字量輸出通常用于報警或保護作用，如灌裝時(shí)的防溢報警，低液位防泵空轉保護等；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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