光电式液位传感器是一种利用光学原理检测液位的设备，通过光在液体与空气界面处的反射、折射或透射特性变化来判断液位高度。以下是其核心要点：

工作原理

  1. 光学探头结构
    传感器通常由红外LED（发射端）和光敏接收器（接收端）组成，探头表面为棱镜或透明窗口。

    • 无液状态：光在探头内全反射，被接收器检测到。

    • 有液状态：光折射进入液体，接收器信号减弱或消失。

  2. 信号处理
    接收器输出的光强变化转换为电信号（如开关信号或模拟量），触发液位报警或控制。

类型

  1. 透射式
    发射端与接收端分离，液体遮挡光路时触发信号，适用于透明液体。

  2. 反射式
    单探头集成发射与接收，通过液体反射光强变化检测，适合小容器。

  3. 光纤式
    利用光纤传导光信号，抗电磁干扰，适用于高温、腐蚀性环境。

特点

  • 优点

    • 无机械运动部件，寿命长。

    • 响应快（毫秒级），精度高（±1mm以内）。

    • 不受液体粘度、密度影响，适用于腐蚀性液体。

    • 可检测微小液位变化（如滴液）。

  • 缺点

    • 易受液体透明度、气泡、沉积物干扰。

    • 探头需清洁维护，强光环境可能干扰信号。

应用场景

  • 工业：化学储罐、燃油箱、冷却液监控。

  • 家电：饮水机、咖啡机、洗碗机防溢。

  • 医疗：输液泵、血液透析设备。

  • 汽车：油箱液位、刹车液检测。

选型注意事项

  1. 液体性质：透明液体选用折射率差异大的传感器；浑浊液体需调整灵敏度。

  2. 环境条件：高温/高压环境需选择耐候型探头（如不锈钢封装）。

  3. 输出信号：开关量（ON/OFF）或模拟量（4-20mA）根据控制需求选择。

  4. 安装方式：顶部垂直安装避免气泡影响，侧装需考虑液体波动。

常见问题与解决

  • 误触发：清洁探头，避免污垢；调整安装角度避开湍流。

  • 灵敏度下降：检查LED老化或接收器损耗，必要时更换。

光电式液位传感器因非接触、高可靠性特点，在自动化与精密控制领域广泛应用，但需根据具体工况合理选型以确保稳定性。