浮子式液位传感器根据信号转换方式和结构设计的不同，可分为以下几类主要类型：

1. 机械浮子式液位传感器

  • 原理：浮子通过机械结构（如杠杆、钢丝绳、齿轮）直接驱动外部指示装置。

  • 典型结构：

    • 浮球开关：浮子带动连杆触发微动开关（如水泵自动控制）。

    • 浮子+刻度尺：浮子连接绳索和平衡锤，在刻度尺上直观显示液位（如传统水箱）。

  • 特点：

    • 结构简单，无需供电，成本低。

    • 精度较低，易受机械磨损影响。

2. 磁致伸缩式液位传感器

  • 原理：

    • 浮子内置永磁环，沿磁致伸缩波导管移动。

    • 传感器发射电流脉冲产生磁场，与浮子磁场相互作用形成扭转波，通过测量波传播时间确定液位。

  • 特点：

    • 高精度（可达±0.05% FS），响应快。

    • 输出数字信号（如RS485）或模拟信号（4-20mA）。

    • 适用于易燃易爆环境（防爆设计）。

  • 应用：石油储罐、化工液位监测。

3. 磁性翻柱（翻板）式液位计

  • 原理：

    • 浮子内嵌磁钢，液位变化时带动外部磁性翻柱（红白双色）翻转，显示液位高度。

    • 可加装干簧管或霍尔元件输出电信号。

  • 特点：

    • 可视性强，无需电源，耐高温高压。

    • 适用于不透明或腐蚀性液体（如酸、碱储罐）。

4. 干簧管/磁簧开关式

  • 原理：

    • 浮子内置磁铁，液位变化时触发固定在导管内的干簧管开关（常开/常闭）。

    • 可多点位安装干簧管实现液位分段控制。

  • 特点：

    • 输出开关信号，简单可靠。

    • 常用于液位报警或泵阀控制（如水箱高低液位保护）。

5. 霍尔效应式电子浮子传感器

  • 原理：

    • 浮子的磁铁移动时，霍尔元件检测磁场变化，输出模拟电压或数字信号。

  • 特点：

    • 非接触式测量，寿命长。

    • 可编程输出（如PWM、I²C）。

    • 适用于智能设备（如家电水位检测）。

6. 伺服式浮子液位计

  • 原理：

    • 浮子通过细线与伺服电机连接，系统动态调整张力平衡，通过编码器测量位移。

  • 特点：

    • 超高精度（±0.01% FS），用于贸易结算（如原油储罐）。

    • 结构复杂，成本高。

7. 浮子+电位器式

  • 原理：

    • 浮子位移带动滑动电位器，改变电阻值输出模拟信号。

  • 特点：

    • 成本低，但电位器易磨损，精度一般。

选型对比表

类型 精度 输出信号 供电需求 典型应用
机械浮子式 低 机械指示/开关 无需 水箱、简单控制
磁致伸缩式 极高 4-20mA/数字通信 需要 石油、化工储罐
磁性翻柱式 中 可视/可选电信号 可选 腐蚀性介质
干簧管式 低 开关信号 可选 液位报警、泵控制
霍尔效应式 中高 模拟/数字 需要 智能家电、汽车油箱
伺服式 超高 数字通信 需要 原油贸易计量

特殊变种

  • 浮子+超声波：浮子带反射板，与超声波传感器配合，用于大范围液位测量。

  • 无线浮子传感器：浮子位移通过RF或LoRa传输，适用于远程监测。

根据介质特性、精度需求、安装环境及预算，可选择最适合的类型。