在 自動(dòng)化 生(shēng)産過程中，液位檢測和(hé)監控一(yī)直扮演着較爲(wèi)重要的角色，如食品(pǐn)飲料、日化品、醫藥(yào)、半導體等行業的生産，各種機器的冷卻和潤滑等，液(yè)位的監控直接影響着産品的(de)質量，甚至關系(xì)到生産過程(chéng)是(shì)否能夠順(shùn)利進行。

　　同時随着自動化程度的增(zēng)加，爲了保障産品(pǐn)質量的一緻性，生(shēng)産(chǎn)過程直接由人(rén)工監控和幹預的(de)時代(dài)亦已遠去，傳感器 的重(zhòng)要性亦越加明顯，并且越來越多地參(cān)與至程序系統的設計中，不再是簡單的機械式、粗略式的監控;故其要求除了檢測的可靠性、穩定性，同時要求安裝、調試(shì)簡單化(huà)、尺寸緊湊化、應用多樣(yàng)化等。

　　另外，由于液位檢測環境的複雜(zá)性和多變性，也爲傳感器的(de)應用帶來了不同(tóng)挑戰。例如：高粘度液體高(gāo)度檢測、含雜質的廢水液位監控、帶(dài)泡沫的液位高度測量、高腐蝕性液體(tǐ)高度報警等等。目前，市場(chǎng)上針對不同的應(yīng)用(yòng)，提供了多種有效的(de)解決(jué)方案，但如何選擇合(hé)适(shì)、性價比高的傳感器一直是讓工程師(shī)們頭痛的問題。

常見的液位檢測方(fāng)式(shì)：

　　爲了選擇*的液位傳感器，我們不但需要了解被測液體的(de)屬性和狀态，同時，也要知道不同的(de)檢測方式的優點與局限(xiàn)性，從而才(cái)能(néng)選出zui合适的傳感器。以下爲目前市場上zui常見的檢測技術。

　 激光測量： 激光類傳(chuán)感器基于光學檢測原理，通過物(wù)體表(biǎo)面反射光線至接收器(qì)進行檢測，其光斑較小且集中，易于安(ān)裝、校準，靈活性好，可應(yīng)用于散料或液位的連(lián)續或者限位報警等;但其不适合應用于透明液體(透明液體容易折射光線，導緻(zhì)光線無(wú)法反射至接收器)，含泡沫(mò)或者蒸汽環境(無法穿透(tòu)泡沫或者容易受到蒸汽幹擾)，波動性液體(容易造成誤(wù)動作)，振動環境等。

　　 TDR(時域反(fǎn)射)/ 導波雷達/微波原(yuán)理測量： 其名稱在行業内有多種不同的叫法，其具備了激光測量的好處，如：易于(yú)安裝、校準，靈活性(xìng)好等，另外其更優(yōu)于激光檢測，如無需重複校準(zhǔn)和多功能輸出等，其适用于各種含泡沫(mò)的液位檢測，不受液(yè)體顔色影響，甚至可應用于高(gāo)粘性液體，受外部環境幹(gàn)擾相(xiàng)對小，但其測量高度一般小于6米。

　　 超聲波測量： 由于其原理爲通過檢測超聲波發送與反射的時間(jiān)差來計算液位高度，故容易受(shòu)到超(chāo)聲波傳播的能量損耗影響。其亦(yì)具備安裝容易、靈活性(xìng)高等特點，通常(cháng)可安裝(zhuāng)于高處進行非接觸(chù)式測量。但當使用于含蒸(zhēng)汽、粉層(céng)等環境時，檢測距離将會明顯縮短，不建議使用在吸波環境，如(rú)泡沫等。

　　 音(yīn)叉(chā)振動測量： 音叉式測量(liàng)僅爲開關量輸出，不(bú)能用于(yú)連續性監控液體高度。其原(yuán)理爲：當液體或者散料填充兩個振(zhèn)動叉時，共振頻(pín)率改變時，依靠檢測頻率(lǜ)改變而發出開關信(xìn)号。其可用于高(gāo)粘度液體或者(zhě)固體散料的高度監控，主要爲防(fáng)溢報警(jǐng)、低液位報警等，不提供模拟量輸出，另外，多數情況(kuàng)下需要開孔安裝于容器側面(miàn)。

　　 光電折射式測量： 該檢測方式通過傳(chuán)感器内(nèi)部發出光(guāng)源，光源通過透明樹脂全反射至傳(chuán)感器(qì)接(jiē)受器，但遇到液面時，部分光線将折射至液體(tǐ)，從而傳感器檢(jiǎn)測全反射回來光量值的減少來(lái)監控(kòng)液面。該檢測方式便宜，安裝、調試簡單，但僅能應用于透明液體，同時隻輸出開關量信号。

　　 靜(jìng)壓式測量： 該測量方式采用安裝于(yú)底部的壓(yā)力傳感器，通過檢測底部液體壓力，轉換計算出液位高度，其(qí)底部液體壓力參考值爲與頂部連通的大氣壓或者已知氣(qì)壓。該檢測方式要求采(cǎi)用高(gāo)精度、齊平式壓力傳感器，同時換算過程需要(yào)不斷進(jìn)行校準，其優點爲(wèi)可檢測不受液位高度限制，但高度越高，傳感器精(jīng)度(dù)要求越(yuè)高，長時間使用或者更(gèng)換(huàn)液體時需要重複校準。

　　 電容式測(cè)量： 電容(róng)式測量主要通過檢測由于液面或者散(sàn)料高度變化而導緻的電容值變化來測量料位高度(dù)。其具有多種類型，有可輸出模拟量的電容式(shì)液位計，液位電容式接近開關，電(diàn)容式接近開關可(kě)以安(ān)裝于容器側面進(jìn)行(háng)非接觸檢測。當選擇必須(xū)注意，電容傳感器容(róng)易受到不同的容器材質和溶液屬性影響，如塑料容器(qì)和挂料情況容易影(yǐng)響模拟量輸出的電容傳感器。

　　 浮球式檢測： 該方式爲zui簡(jiǎn)單、zui古老的檢測方式，價格相對便宜(yí)。主要是通過浮球的上下升降來檢(jiǎn)測液面的變化，其爲機(jī)械式檢測，檢測精度容易受浮力影響，重複(fú)精度差，不同液體需要重新校準。不适用于粘稠性或者含雜質液體，容易造成浮球堵塞，同時，不符合食品衛生(shēng)行業的應用要求(qiú)。

　　 如何選擇*的測量方式

　　當我們了解了不同檢測方式的優(yōu)缺點(diǎn)以後，對于(yú)液位傳感器的選擇也逐漸有(yǒu)了清晰的概念。(具體可參考下(xià)圖表格)首先(xiān)，在開始選擇之前，必須先清(qīng)楚我們需要傳感器(qì)達到哪些功能?是屬(shǔ)于開關量(liàng)輸出還是模拟(nǐ)量輸出?通常開關量/數字量輸出(chū)用(yòng)于報警或(huò)者保護作用，例如灌裝時(shí)防溢(yì)報警、低液位防泵空轉(zhuǎn)保護等;模拟量輸(shū)出主要用于過程控制，包括灌裝容量、液位顯示、加料速度控制等。

接下(xià)來，我們必(bì)須了解被測液體屬性，其(qí)中包括狀态、顔色、腐蝕性、粘稠度、是否含雜質，是否需要符合食品衛生認證(zhèng)?根據我們的需求，尋找合适的傳感器。例如：日化(huà)品(pǐn)乳霜的灌(guàn)裝過程中，需要監控(kòng)儲液罐高、低液位，首先我們了解到乳霜爲流體狀态，有較大粘稠度，顔色爲半透明乳白色，非腐蝕性，無需食品衛生認證，按照我們要求，我們(men)可選擇的(de)類型有：音叉測量、TDR測量和超聲波測量。

然後(hòu)，我們需要做zui後評估(gū)，包括産品的安裝(zhuāng)調試、應用溫度、壓(yā)力範圍、價格等，甚至可向供(gòng)應商借用樣品測試，其中(zhōng)TDR和超聲波需要(yào)安裝(zhuāng)于罐體頂(dǐng)部，音叉可選擇安裝于頂部或者側面;從調試角度，音叉zui簡單，TDR和超聲波(bō)次之，價格亦是。綜合(hé)評估下來，選用的優先順序爲：音叉，TDR，超聲波。