各种液位开关的工作原理和区别

化工、食品饮料、医药等行业的生产发展都不离不开液位的控制，液位传感器的重要性日益凸显，甚至直接影响产品的质量。下面我们了解一下各种液位开关的原理及与其他液位开关的对比及应用。

液位开关是用来控制液体位置的开关。当被测液体介质高达一定的指示位置是，液位开关会根据其工作原理输出一个报警信号，从而停止继续输送该液体介质；当被测液体介质低于某一设定位置，液位开关也会输出一个报警信号，提醒总部打开闸门，开始输送液体。如下图：

液位开关包括浮球液位开关、音叉液位开关、电容式液位开关、超声波外贴液位开关等。

浮球液位开关结构主要基于浮力和静磁场原理设计生产的。带有磁体的浮球（简称浮球）在被测介质中的位置受浮力作用影响：液位的变化导致磁性浮子位置的变化。浮球中的磁体和传感器（磁簧开关）作用，产生开关信号。浮球液位开关主要通过浮球的上下升降来检测液面的变化，在测量粘稠性或者含杂质液体时，容易造成浮球堵塞，产生浮子上浮和下降慢现象。

音叉液位开关的工作原理是通过安装在基座上的一对压电晶体使音叉在一定共振频率下振动。当音叉液位开关的音叉与被测介质相接触时，音叉的频率和振幅将改变，音叉液位开关的这些变化由智能电路来进行检测，处理并将之转换为一个开关信号，达到液位报警或控制的目的。为了让音叉伸到罐内，通常使用法兰或者带螺纹的工艺接头将音叉开关安装到罐体的侧面或者顶部。音叉液位开关主要通过测量两个振动音叉间介质变化时共振频率的变化来检测液位的变化。音叉液位开关在测量粘度介质时，叉体容易被粘连在一起的叉间物料堆积，从而产生误报警。

电容式液位开关的测量原理是：固体物料的物位高低变化导致探头被覆盖区域大小发生变化，从而导致电容值发生变化。探头与罐壁（导电材料制成）构成一个电容。探头处于空气中时，测量到的是一个小数值的初始电容值。当罐体中有物料注入时，电容值将随探头被物料所覆盖区域面积的增加而相应地增大，开关状态发生变化。电容式液位开关通过检测液面或者散料高度变化时电容值的变化来测量液位或料位的高度。当测量粘稠介质时容易形成开关杆体挂料，从而影响模拟量的输出而产生误报警

超声波外贴液位开关是一种新型液位监测报警装置。主要用于监测储罐液面，实现上下限报警或监测管道中是否有介质存在（干态保护），可适用于医药、石油、化工、电力、食品等行业的液位过程控制。外贴式液位开关传感器（探头）产生的声呐脉冲可穿过容器壁，这个脉冲会在容器壁和液体中传播， 还会被反射回来。通过对这种反射特性的检测和计算，就可以判断出监测点处容器内是否有液。 同时外贴式液位开关可输出继电器信号给后级电器或其他设备，从而实现对液位的监测或控制。