怎样选择合适的液位开关

液位开关液位传感器一样,主要用于确定储罐、筒仓或存储容器的填充液位。 虽然这两个术语几乎可以被认为是同义词,但两者之间存在着不同的技术差异。

与持续测量液位变化的液位传感器相比,液位开关仅指示液位是否达到一定的高度。 是一次性的测量。 因此,检测器不会发送与液位成比例的信号,而是发送开关信号(开/关类型)。

液位开关在过程控制中,用于管理关键的液位警报(空罐或满罐),以及管理填充或清空罐体的设定点等。

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  • 液位开关有哪些不同类型?

    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。

  • 为什么选择浮筒式液位开关?

    Trimod Besta浮筒式液位开关
    Trimod Besta浮筒式液位开关

    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。
  • 为什么选择电容式液位开关?

    VEGA电容式液位开关
    VEGA电容式液位开关

    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
  • 为什么选择电导式液位开关?

    Sitron电导式液位开关
    Sitron电导式液位开关

    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。
  • 为什么选择震动式液位开关?

    西门子振动式液位开关
    西门子振动式液位开关

    振动液位开关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
  • 为什么选择旋桨液位开关?

    KOBOLD旋桨液位开关
    KOBOLD旋桨液位开关

    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
  • 为什么选择光电液位开关?

    WIKA 光电式液位开关
    WIKA 光电式液位开关

    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。
  • 如何选择液位开关?

    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。

    探测器类型 产品 优点
    浮筒式
    • 所有液体(取决于材料的兼容性)
    • 可靠
    • 经济
    • 易于安装
    • 不受液体特性的影响
    • 不需要校准
    电容式
    • 导电和不导电的液体和固体
    • 可靠
    • 耐用
    • 经济
    • 易于安装
    电导式
    • 导电液体
    • 耐用
    • 经济
    • 不需要校准
    • 多种设置和安装选项
    • 如果有几个电极,可以选择有多个开关点。
    振动式
    • 液体和固体
    • 对产品及其特性不敏感
    • 不受湍流、泡沫、振动和堵塞的影响
    • 耐磨 
    • 易于设置
    • 不需要校准
    • 自动监控
    • 没有磨损或维护
    旋桨式
    • 固体
    • 简单的测量
    • 健全的技术
    • 不需要校准
    光电式
    • 液体
    • 不受液体特性的影响
    • 适用于小容量
    • 不需要校准
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