图解液位传感器的应用和原理，这回终于搞明白了

常用的几种液位传感器的应用及原理

熟悉不同液位传感器的工作原理及优缺点，有助于帮助我们选择更合适的液位传感器，下面就是目前常见的液位传感器的检测原理。

1激光液位传感器

激光液位传感器是一种非接触式高精度液位传感器它的性能非常好。它与超声波液位传感器的工作原理很相近，只是把超声波换成光波。激光束很细，即使液位表面极其粗糙，它也能正常工作，激光式液位传感器可以接收的范围非常广，一般激光式液位传感器采用近红外光。它是通过利用半透射反射镜处理由光流发射出的激光。一部分作为基准参考信号输入时间变送器，另一部分通过半透射反射镜的激光经过光学系统处理成为一定宽度的平行光束照射在物体面上。反射波到达传感器接收部再转换成电信号。因为从照射到接受的时间很短，所以利用取样电路扩大成毫微秒数量级，便于信号处理，进行时间的测量。利用微机进行数据处理，变为数字显示液位值的模拟输出信号，再利用软件检测信号的可靠件，如果测定系统出现故障则报警。这种传感器适用于湖泊、河道、水库、明渠、潮汐、城市水文水位等监测领域。

2雷达液位传感器

雷达液位传感器，具备和激光测量原理同样的优势，并且不受测量介质的影响，受外部环境影响较小，无需重复校准，但测量的高度一般在6米以内，特别适用于带加热蒸汽的大型容器的罐内测量，如渣油、沥青等监测领域。

3超声波液位传感器

超声波液位传感器，原理是监测超声波发送与反射的时间差来计算液位高度，安装简单，灵活性较高，但容易受到超声波传播能量损耗的影响，不适用于吸波环境，如泡沫、粉尘、蒸汽等监测领域。

4静压式液位传感器

静压式液位传感器，测量原理是通过在底部安装压力传感器得到压力值。计算转换为液位高度，优点是不收液面高度的影响，但是高度越高，要求的液位传感器精度也越高，长时间使用或者更换液体时需要进行校准。广泛应用于城市的给排水、污水处理、水库、河道、海洋等监测领域。

5浮球式液位传感器

浮球式液位传感器，通过浮球的升降来测量液位的变化，为机械式检测，重复精度较差，不适合粘稠性或含杂质的液体，容易造成浮球堵塞。浮球式液位传感器的应用范围比较广且经济实用，常用于集水坑、消防水池、污水处理等监测领域，不适用食品卫生行业的监测领域。

6音叉振动液位开关

音叉振动液位开关，广泛应用在工业控制系统中，适用于几乎所有液体监测领域。例如，工厂冷却液罐和润滑剂罐等液位连续监控。其原理为：当液体或者散料填充两个振动叉时，共振频率改变时，依靠检测频率改变而发出开关信号。输出为开关量，不能测量连续高度。还有就是光电折射式测量，通过传感器内部发出光源，光源通过透明树脂全反射至传感器接受器，但遇到液面时，部分光线将折射至液体，从而传感器检测全反射回来光量值的减少来监控液面。光电折射式仅适用与透明液体的液位测量。

常见的液位开关的原理和应用，液位开关就是用来控制液位的开关

液位开关，顾名思义，就是用来控制液位的开关。从形式上主要分为接触式和非接触式。非接触式的如电容式液位开关,接触式的例如:浮球式液位开关、电极式液位开关、电子式液位开关。电容式液位开关也可以采用接触式方法实现。

液位控制系统

液位控制系统主要包括三部分：传感器部分、控制部分、执行机构部分。而常用液位传感 器按是否与被测介质接触分：

接触式：浮球、压力传感器、液位开关、音叉、光电、电阻电容式

非接触式：雷达、超声波

电缆浮球开关

工作原理：

电缆浮球开关是利用微动开关或水银开关做接点零件，当电缆开关以重锤为原点一定角度时，（通常微动开关上扬角度为28°±2°,水银开关上扬角度为10°±2°)，开关便会有ON或OFF信号输出。

电缆浮球液位控制器，利用重力与浮力的原理设计而成。主要包括浮漂体，设置在浮漂体内的大容量微型开关和能将开关处于通，断状态的驱动机构，以及与开关相连的三芯电缆。

应用特点：

仪表接线及安装方法

1KW及1KW以下的单相泵，可将浮动开关直接串联在电路中（图1）。1KW以上的泵，可将浮动开关串联在电控箱的控制电路中（图2）。液位的控制高度是由电缆在液体中的长度及重锤在电缆的位置决定的。

使用棕色和黑色的电线： 浮球在下液位时，接点是接通的状态。 浮球在上液位时，接点是不通的状态。

使用棕色和蓝色的电线：浮球在上液位时，接点是接通的状态。浮球在下液位时，接点是不通的状态。

未使用的电线必须（予以绝对的绝缘。) 浮球液位控制器建议使用电压24V。

图1

图2

重锤的装置法

1、将浮球开关的电缆线从重锤的中心下凹圆孔处穿入后，轻轻推动重锤使嵌在圆孔上方的塑胶环因电缆头之推力而脱落。（如果有必要的话，也可用螺丝起子把此一塑胶环拆下）。再将这个脱落的塑胶环套在电缆上你所想固定生重锤以设定液之位置。

2、轻轻地推动重锤拉出电缆，直到重锤中心扣住塑胶环，重锤只要轻扣在塑胶环上即不会滑落，此塑胶环如有损坏或遗失，可用同径裸铜线扣入电缆代连浮杆液位开关。

注意事项：

1. 重锤为要求才附上之配件。

2.请将电缆线直接拉到控制箱，尽量避免使用中间接头。若不得已而有接头时，绝对不可将电缆线接头浸入液体中。

3. 未使用的电线必须予以绝对的绝缘。

连杆浮求液位开关

工作原理

连杆浮球液位开关与小型浮球液位开关原理基本相同，在密闭的金属或塑料管内，设置一点或多点的磁簧开关，然后将管子贯穿一个或多个，中空而内部装有环型磁铁的浮球，并利用固定环，控制浮球与磁簧开关在相关位置上，使浮球在一定范围内上下浮动。

利用浮球内的磁铁去吸引磁簧开关的接点，产生开与关的动作，作液位的控制或指示。下图为常闭(NC)及常开(NO)时浮球开关的相关位置

应用特点

常开和常闭是没有注入液体时的状态。连杆浮球液位开关为定制品，依照被测液体的温度、压力、比重、耐酸碱等特性，选择适合规格的浮球。选购时还需确定接续规格（法兰安装或螺纹安装等），各动作点位置，动作形式（常开或常闭）和总长。

安装应注意如下几点问题：

1、安装位置应远离进水口，否则开关会因进水口的波动而造成误动作。 （此点也同样适用于其余类型浮球液位开关）

2、若开关装置于容器池壁，可加装L型角钢支架。（比较简单的安装方式，一般为螺纹式的浮球液位开关

3、若开关装置于搅拌区域，可安装防波管或防波挡板。（如果使用环境是此种情况，建议先与厂家沟通确定浮球大小和安装螺纹等后再安装防波板）

4、选择管的内径大于浮球直径的法兰连接管。

5、配线时建议使用多蕊电缆。 （此点保证其安全性，一般为室外安装选择，比如电缆式浮球液位开关就是采用多芯电缆，如图：

6、被控制线路负载必须与浮球开关接点容量相匹配。（涉及电压、电流方面）。

7、被测液体的比重必须大于浮球比重。 （如果浮球比重大于液位比重，浮球降会付不起）。

8、浮球的动作点已按客户订货要求在出厂时调整好，请不要随意调整浮球位置。（如果因为位置有点差异，可联系厂家确定是否可以调节，或者在订购前与厂家确定。

日常维护：

1.定期清除连杆及浮球上的污垢（周期视水质而定）。

2．检查环扣上的螺钉是否有松动

常见故障及处理方法：

处理方法：调整环扣位置

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