液位傳感器的不同類型和用途
工業液位傳感器用于各種制造和工業應用。本文討論了液位傳感器的不同類型和用途。
一、什么是液位傳感器？
液位傳感器包括各種傳感器，包括可用于測量罐或箱中產品液位的任何設備。這些傳感器監測的成分由液體或液體狀物質組成。它們的范圍從水和石油產品到水泥和糧倉。
液位傳感器在幫助制造商和分銷商保持存儲容器中產品數量的運行記錄方面發揮著至關重要的作用。它們的用途超出了制造和工業環境，它們是大多數汽車、飛機和船只中燃油液位計的驅動裝置。液位傳感器涵蓋了從簡單的杠桿到伽馬射線檢測的廣泛技術，幾乎可用于罐中液體或顆粒狀固體產品的任何應用。
由于有許多不同類型的液位傳感器，本文的范圍將重點介紹機器人和控制行業中最常見的傳感器。在機器人行業中，液位傳感器用于向控制系統提供信息，以便在處理過程中做出決策。傳感器可用于發出有關泵故障的警告，或在儲罐液位意外下降時指示是否存在泄漏。在某些情況下，也可以使用液位傳感器來調節進出罐的流量。
二、液位傳感器的類型
有許多不同類型的液位傳感器：槳式、非接觸式、潛水壓力、浮子、導波雷達、超聲波、電容和起泡器等等。它們為許多不同類型的液體和顆粒材料提供多種功能。盡管它們可能以根本不同的方式工作，但每種類型的傳感器都會產生相同的結果；向控制器或操作員發送有關儲料箱或儲罐中物料狀態的信號。
三、槳式傳感器
槳式傳感器主要用于散裝固體容器系統，或使用非常粘稠材料的制造過程。基本原理涉及一個旋轉槳，當料倉中的材料碰到它所在的罐的水平時，它會減慢或停止。
槳式開關中電動機上增加的扭矩激活發送到系統控制器或操作員的輸出。在散裝水泥或采礦業等惡劣環境中，它們可靠并且通常比某些其他類型的傳感器具有更好的耐用性，因為它們具有抗灰塵和其他污染物的能力。
四、浮子傳感器
浮球開關傳感器是一些可用的最簡單的液位傳感器。在液體應用中，它們可與罐入口處的閥門配合使用，以自動將罐中的液位保持在一定高度。它們利用較重的液體提升較輕的固體浮子的浮力效應進行操作。
當液體在容器中上升時，浮子會抬起杠桿，然后操作閥門或電氣開關。如果是開關操作的浮球，則開關會向控制器發送輸出信號。
連續浮子傳感器比單層浮子開關更復雜，包括一個帶有磁鐵的桿，沿著罐的高度向下移動。桿內部是傳感器，當靠近磁鐵時會發送輸出。附著在浮子上的磁鐵沿著桿的長度移動，并根據其在桿下的位置打開不同的傳感器。連續浮動傳感器增加的成本和復雜性被它們發送的有價值的數據所抵消。它們能夠在任何給定時間提供罐或儲存容器中確切液體量的準確讀數。
五、壓力傳感器
壓力傳感器只是一個壓力表，用于輸出容器中液體所施加的壓力。壓力用于確定傳感器上方液柱的高度。隨著罐中液位的增加，壓力也會增加，傳感器根據罐中液體的高度給出輸出。壓力傳感器有助于降低其他類型的機械操作液位傳感器的復雜性。
起泡器傳感器是一種可用于通風罐的壓力傳感器。它們由一根從水箱頂部延伸到底部附近的管道組成。一股空氣或氣體從外部來源泵入罐中，然后在罐內起泡。壓力表測量泵入油箱的氣壓，以確定流體的液位。它們適用于高粘度液體，浸入式傳感器難以正常工作。
壓力傳感器使用罐底部的壓力通過傳感器將信號發送到控制系統。換能器在其簡單性方面比起泡器傳感器具有優勢，但不適用于極粘的材料。
六、電容液位傳感器
電容傳感器使用罐中流體類型固有的介電常數。他們需要在絕緣棒或非絕緣棒上安裝一個變送器來測量罐中材料的電容。絕緣棒的末端有一個發射器，用于測量它和一個單獨的接收器之間的電容。
隨著罐中液位上升，電容也會上升。對于非絕緣桿，電容是在桿和罐側面之間測量的。一種特殊的傳感器用于根據桿的反饋確定液體中的電容。
七、超聲波、激光和雷達傳感器
所有這三個液位傳感器都以相同的基本原理工作。它們包含一個發送和接收單元，該單元使用每個設備創建的一種波形來測量距離。波浪從罐的頂部開始并向下傳播到液面。波從液體上反彈并被接收單元接收回來，在那里它記錄發送和接收之間的時間量。對于每種類型的波浪，在特定時間增量內行進的距離是已知的，并用于計算水箱的液位。
八、液位傳感器的用途
液位傳感器的用途幾乎是無限的。它們的主要功能是傳遞有關儲罐液位的信息，以實現更簡化的制造過程。了解罐或筒倉中有多少材料可以幫助確定生產運行，并且還可以大大消除未使用產品的浪費。在大型油庫中，液位傳感器讓制造商了解在給定的時間范圍內應該生產多少，并幫助他們為市場波動做好準備。
機器人行業使用液位傳感器為操作員提供機器人系統信息，或者用作錯誤輸入以在液位低于安全閾值時停止機器人。出于安全和維護原因，依賴液壓系統的自動化系統需要知道油箱中的液位。
如果系統中出現泄漏，液位傳感器將在設備出現故障并傷害人員或損壞昂貴設備之前讓系統知道故障。特定項目的液位傳感器類型需要進行一定的研究，以確保工程師選擇正確的設備。由于目前有許多不同類型的液位傳感器可用，因此可能有不止一種類型的傳感器適用于一個項目，并且成本可能是比設計細節更大的影響因素。
