怎样选择合适的液位开关

用于液位开关的技术有几种类型，其中一些也用于液位传感器。 根据要测量的产品类型，无论是液体、糊状产品还是散装固体，不同类型的技术基本都适合。

用于液位开关的主要技术有：

浮筒式液位开关：浮筒跟随液体表面的移动而触发开关。

电容液位开关：探测器与水箱形成一个电容器，当水位达到探测器时，其容量会发生变化。

电导式液位开关：当导电液体与开关的电极接触时，电流就能够流动并触发开关。

振动式液位开关：一个杆或叶片以其共振频率振动，当产品到达它们时，振动被阻尼，检测器就会开关。

旋转式桨叶液位开关：一个电机旋转一个桨叶，当产品到达桨叶时，旋转停止，检测器切换。 

电光液位开关：来自红外LED的光被棱镜反射到接收器上，当液位达到棱镜时，光束不再被反射，而是在液体中折射，这导致检测器开关。

浮筒式液位开关基于一个简单的原理：浮球和机械或磁性开关装置（干簧管）的结合。 自然地，放置在液体中的浮子倾向于停留在表面，就是这里利用的效果，当液体表面达到罐中的高度时，检测浮子的位移。

有三种主要类型的浮筒式液位开关：

• “悬挂”式液位开关，只由一个悬挂在其电缆末端的浮子组成。 开关装置（通常是机械的）被置于浮子内部。 当液体的表面到达浮子时，浮子上升，然后倾斜，触发开关装置的状态变化。 这是一项简单但不是很精确的技术，广泛用于泵的干运行安全装置。
• 垂直式液位开关，即浮子沿垂直轴滑动。 这种类型的开关使用集成在轴上的磁性开关（干簧管），浮子上装有磁铁，当液体使浮子上升到干簧管的水平时，检测器会改变状态。
• 水平浮筒式液位开关包括一个固定在水平铰接轴末端的浮子。 在液体的作用下，浮子的上升导致铰链轴的倾斜度发生变化，从而触发检测器的开关装置。

优点：

• 浮筒式液位开关适用于所有液体，只要开关材料与液体兼容（塑料适用于酸，不锈钢适用于水和油等）。
• 可靠、经济、易于使用。
• 不需要校准
• 浮筒式液位开关不受液体性质、导电性、罐内压力和温度条件、表面存在蒸汽、泡沫和沸腾的影响。 然而，这类开关对波浪现象很敏感。

电容液位开关是基于电力电容器的特性。 检测器和罐壁构成了一个电容器的两个电极，其容量（以法拉为单位的电容量）取决于罐中产品的高度。

电平的变化导致了电容的变化，这一变化被集成的传感器电子装置转换成了开关信号。

优点：

• 非常强大和可靠的技术
• 不需要维护
• 低成本高效益的技术
• 开关可以安装在任何位置
• 可与导电和不导电的液体和固体一起工作，不受粘性或粘性产品的影响
• 耐高温和工作压力

电导式液位开关只适用于导电的液体。 在其基本配置中，由两个电极组成，中间有一个间隙，形成一个开放的电路（电流不能在两个电极之间流动）。 当液面到达电极时，电导式液体关闭电路，电流在电极之间流动。 传感器的电子装置将电流转换为开关信号。

这项技术只适用于导电的液体，如酸、碱和含水溶液。 一般来说，碳氢化合物、油和溶剂的导电性不强，与这种技术不兼容。

如果这类开关是由合适的材料制成的，就可以与腐蚀性的液体一起使用。

优点：

• 简单、坚固、成本效益高
• 多种设置和安装选项
• 不需要校准
• 如果选择一个有多个电极的探测器，可以选择有多个开关点。

振动液位开关和震荡杆液位开关基于相同的原理：一根杆或一对叶片在其共振频率下被设置为振动（通常由压电系统）。 当产品液面到达杆或一对叶片时，振动会因传感元件周围存在的材料而被阻尼。

传感器的电子装置分析振动的振幅和频率，并将由于产品的阻尼而产生的变化转换成开关信号。

这项技术对罐内产品的性质或属性不敏感。 可以用于液体，也可以用于颗粒状和粉状的固体，颗粒可以很细也可以很粗。 另一个优势是，这类液位开关可用于爆炸性区域，因此它们对原材料的储存、化学工业和食品工业很有优势。

优点：

• 不受产品及其特性（传导性、粘性和颗粒大小）、操作条件（温度、压力）、湍流、泡沫、振动和堵塞的影响
• 耐磨性
• 易于安装和操作，无需校准
• 自动监控
• 没有磨损或维护

旋桨液位开关 ，其原理是通过传动装置和装有一个或多个桨叶的轴，使电动机低速转动。

这种类型的开关用于筒仓、料仓和料斗，以检测散装固体的高和低水平。 当产品水平达到桨叶时，材料会减缓旋转速度并停止电机，从而触发传感器的开关信号。 

旋桨液位开关广泛用于粮食、糖、可可、动物饲料、碱液、白垩、石膏、水泥、木屑等的料仓。

优点：

• 简单应用的测量原理
• 健全的技术
• 不需要校准

光电液位开关的操作是基于一个红外LED和一个光感受器。 来自LED的光被送到一个玻璃棱镜上，形成一个构成传感器探头的尖端。 只要这个棱镜被气体包围，光线就会从棱镜反射到接收器。 当液面到达棱镜时，光束被折射到液体中，接收器记录到接收的光强度下降，从而触发开关。

这类液位开关适用于所有液体。 液位的测量与液体的物理特性无关，如密度、介电常数、电导率和折射率或颜色。

光电液位开关很坚固，使用耐腐蚀的材料（外壳为不锈钢，棱镜为硼硅酸盐玻璃或石英），开关没有移动部件，技术上只有棱镜的玻璃尖端需要与液体接触。 检测器的结构非常紧凑，罐体占地面积最小，并能用小量的产品进行操作。

优点：

• 检测不受液体特性（密度、介电常数、电导率、颜色和折射率）影响
• 也适用于小容量的情况
• 不需要校准
• 某些型号可用于危险环境。

要选择液位开关，首先需要确定要测量的产品采用哪种技术（液体、糊状或散装固体），产品的特性（导电与否、侵蚀性、研磨性等）以及表面是否有泡沫或湍流。

选择合适的技术，还需要选择一个能够承受工艺操作条件（压力、温度等）并由与被测产品兼容的材料制成的开关。

设置是另一个基本因素：开关可以是立式或卧式的， 螺纹或配备法兰的，当然也可以是紧凑型的。

最后，液位开关的输出信号是另一个需要考虑的重点。 有不同的开关信号：干触点或NPN或PNP晶体管。