工业液位传感器用于各种制造和工业应用。本文讨论了液位传感器的不同类型和用途。

　　一、什么是液位传感器？

　　液位传感器包括各种传感器，包括可用于测量罐或箱中产品液位的任何设备。这些传感器监测的成分由液体或液体状物质组成。它们的范围从水和石油产品到水泥和粮仓。

　　液位传感器在帮助制造商和分销商保持存储容器中产品数量的运行记录方面发挥着至关重要的作用。它们的用途超出了制造和工业环境，它们是大多数汽车、飞机和船只中燃油液位计的驱动装置。液位传感器涵盖了从简单的杠杆到伽马射线检测的广泛技术，几乎可用于罐中液体或颗粒状固体产品的任何应用。

　　由于有许多不同类型的液位传感器，本文的范围将重点介绍机器人和控制行业中最常见的传感器。在机器人行业中，液位传感器用于向控制系统提供信息，以便在处理过程中做出决策。传感器可用于发出有关泵故障的警告，或在储罐液位意外下降时指示是否存在泄漏。在某些情况下，也可以使用液位传感器来调节进出罐的流量。

　　二、液位传感器的类型

　　有许多不同类型的液位传感器：桨式、非接触式、潜水压力、浮子、导波雷达、超声波、电容和起泡器等等。它们为许多不同类型的液体和颗粒材料提供多种功能。尽管它们可能以根本不同的方式工作，但每种类型的传感器都会产生相同的结果；向控制器或操作员发送有关储料箱或储罐中物料状态的信号。

　　三、桨式传感器

　　桨式传感器主要用于散装固体容器系统，或使用非常粘稠材料的制造过程。基本原理涉及一个旋转桨，当料仓中的材料碰到它所在的罐的水平时，它会减慢或停止。

　　桨式开关中电动机上增加的扭矩激活发送到系统控制器或操作员的输出。在散装水泥或采矿业等恶劣环境中，它们可靠并且通常比某些其他类型的传感器具有更好的耐用性，因为它们具有抗灰尘和其他污染物的能力。

　　四、浮子传感器

　　浮球开关传感器是一些可用的最简单的液位传感器。在液体应用中，它们可与罐入口处的阀门配合使用，以自动将罐中的液位保持在一定高度。它们利用较重的液体提升较轻的固体浮子的浮力效应进行操作。

　　当液体在容器中上升时，浮子会抬起杠杆，然后操作阀门或电气开关。如果是开关操作的浮球，则开关会向控制器发送输出信号。

　　连续浮子传感器比单层浮子开关更复杂，包括一个带有磁铁的杆，沿着罐的高度向下移动。杆内部是传感器，当靠近磁铁时会发送输出。附着在浮子上的磁铁沿着杆的长度移动，并根据其在杆下的位置打开不同的传感器。连续浮动传感器增加的成本和复杂性被它们发送的有价值的数据所抵消。它们能够在任何给定时间提供罐或储存容器中确切液体量的准确读数。

　　五、压力传感器

　　压力传感器只是一个压力表，用于输出容器中液体所施加的压力。压力用于确定传感器上方液柱的高度。随着罐中液位的增加，压力也会增加，传感器根据罐中液体的高度给出输出。压力传感器有助于降低其他类型的机械操作液位传感器的复杂性。

　　起泡器传感器是一种可用于通风罐的压力传感器。它们由一根从水箱顶部延伸到底部附近的管道组成。一股空气或气体从外部来源泵入罐中，然后在罐内起泡。压力表测量泵入油箱的气压，以确定流体的液位。它们适用于高粘度液体，浸入式传感器难以正常工作。

　　压力传感器使用罐底部的压力通过传感器将信号发送到控制系统。换能器在其简单性方面比起泡器传感器具有优势，但不适用于极粘的材料。

　　六、电容液位传感器

　　电容传感器使用罐中流体类型固有的介电常数。他们需要在绝缘棒或非绝缘棒上安装一个变送器来测量罐中材料的电容。绝缘棒的末端有一个发射器，用于测量它和一个单独的接收器之间的电容。

　　随着罐中液位上升，电容也会上升。对于非绝缘杆，电容是在杆和罐侧面之间测量的。一种特殊的传感器用于根据杆的反馈确定液体中的电容。

　　七、超声波、激光和雷达传感器

　　所有这三个液位传感器都以相同的基本原理工作。它们包含一个发送和接收单元，该单元使用每个设备创建的一种波形来测量距离。波浪从罐的顶部开始并向下传播到液面。波从液体上反弹并被接收单元接收回来，在那里它记录发送和接收之间的时间量。对于每种类型的波浪，在特定时间增量内行进的距离是已知的，并用于计算水箱的液位。

　　八、液位传感器的用途

　　液位传感器的用途几乎是无限的。它们的主要功能是传递有关储罐液位的信息，以实现更简化的制造过程。了解罐或筒仓中有多少材料可以帮助确定生产运行，并且还可以大大消除未使用产品的浪费。在大型油库中，液位传感器让制造商了解在给定的时间范围内应该生产多少，并帮助他们为市场波动做好准备。

　　机器人行业使用液位传感器为操作员提供机器人系统信息，或者用作错误输入以在液位低于安全阈值时停止机器人。出于安全和维护原因，依赖液压系统的自动化系统需要知道油箱中的液位。

　　如果系统中出现泄漏，液位传感器将在设备出现故障并伤害人员或损坏昂贵设备之前让系统知道故障。特定项目的液位传感器类型需要进行一定的研究，以确保工程师选择正确的设备。由于目前有许多不同类型的液位传感器可用，因此可能有不止一种类型的传感器适用于一个项目，并且成本可能是比设计细节更大的影响因素。