液位传感器根据测量原理、安装方式及适用场景的不同,可分为多种类型。以下是详细的分类及特点总结:
1. 按测量原理分类
(1)非接触式
类型 |
原理 |
特点 |
雷达式 |
发射高频电磁波,接收液面反射波,通过时差计算液位。 |
高精度、抗干扰强,适用于高温、高压、腐蚀性介质。 |
超声波式 |
发射超声波,测量反射回波时间差推算液位。 |
成本低,但受温度、蒸汽和泡沫影响较大。 |
激光式 |
利用激光束反射测量距离。 |
极高精度,适用于小范围或透明介质,但成本高。 |
(2)接触式
类型 |
原理 |
特点 |
压力式(静压) |
测量液体静压 �=��ℎP=ρgh,反推液位高度。 |
依赖液体密度,需定期校准,适用于稳定密度的液体。 |
浮子式 |
浮子随液位升降,通过磁耦、机械或电阻变化输出信号。 |
结构简单,但易卡滞,需维护。 |
电容式 |
检测电极与液体间电容变化(介电常数差异)。 |
适合导电/非导电液体,受介质特性影响大。 |
导波雷达式 |
沿导波杆发射电磁波,通过反射信号测液位。 |
抗干扰强,适合狭小空间或泡沫工况。 |
磁致伸缩式 |
磁浮子移动改变波导丝振动信号,计算位置。 |
高精度,无机械磨损,但成本较高。 |
2. 按应用场景分类
类型 |
适用场景 |
卫生型 |
食品、医药行业(材质为316L不锈钢,易清洁)。 |
防爆型 |
石化、燃气(符合ATEX/IECEx认证)。 |
高温高压型 |
锅炉、反应釜(耐温>200℃,耐压>10MPa)。 |
腐蚀介质型 |
酸碱储罐(材质为哈氏合金、PTFE涂层)。 |
3. 按输出信号分类
类型 |
输出方式 |
特点 |
模拟量 |
4-20mA、0-10V |
传统工业标准,抗干扰强。 |
数字量 |
RS485、HART、Modbus |
支持远程配置和诊断。 |
开关量 |
继电器输出(高位/低位报警) |
用于简单控制或报警。 |
4. 按安装方式分类
类型 |
安装示例 |
特点 |
顶部安装 |
雷达、超声波传感器 |
非接触,维护方便。 |
侧壁安装 |
电容式、浮球式 |
需开孔,适合中小容器。 |
底部安装 |
压力式(投入式) |
需接触液体,避免气泡干扰。 |
法兰安装 |
双法兰差压式 |
密闭容器液位测量。 |
5. 特殊类型
类型 |
原理 |
应用场景 |
射频导纳式 |
检测电极阻抗变化,克服粘附影响。 |
粘稠、易挂料介质(如沥青、污泥)。 |
光电式 |
利用红外光在液气界面的折射/反射差异。 |
微型容器、透明液体。 |
振动音叉式 |
检测音叉频率变化(浸入液体时振动阻尼增大)。 |
粉末或颗粒物位开关。 |
选型关键因素
-
介质特性:密度、粘度、腐蚀性、介电常数。
-
环境条件:温度、压力、防爆要求。
-
精度需求:毫米级(雷达) vs 厘米级(浮子式)。
-
成本预算:非接触式(雷达/超声波)>接触式(压力/浮子)。
各类型对比表
传感器类型 |
精度 |
接触式 |
受介质影响 |
典型应用 |
雷达式 |
±1mm |
否 |
极小(泡沫除外) |
储罐、化工 |
压力式 |
±0.5%FS |
是 |
密度变化 |
水处理、敞口容器 |
超声波式 |
±0.25%FS |
否 |
温度、蒸汽、泡沫 |
水库、废水池 |
电容式 |
±1%FS |
是 |
介电常数变化 |
导电/非导电液体 |
浮子式 |
±5mm |
是 |
机械卡滞 |
油罐、简单液位控制 |
根据具体工况需求(如精度、介质、环境),选择合适的液位传感器类型是关键。非接触式适合复杂工况,而接触式在稳定环境中更具成本优势。