除了光学式、电容式等液位传感器外,隔膜式和浮子式液位传感器也是工业与民用领域中常用的类型。它们基于机械或气压原理工作,可以应用在特定场景中。

隔膜式液位传感器

隔膜式液位传感器(又称气动液位开关)的核心原理是利用空气压力的变化驱动机械动作。其结构主要包含检测管、隔膜和微型开关:检测管的一端与容器内部连通,另一端连接到传感器主体,当容器内的液位上升时,液体对检测管内的空气产生挤压,导致管内气压升高;当气压达到设定阈值时,会推动传感器主体内的隔膜发生形变,进而触发微型开关或压力传感器动作,输出液位到达信号。反之,当液位下降时,管内气压随之降低,隔膜复位,开关断开,完成一次检测循环。

 

这种传感器的优势在于安全性和适应性,它不需要在容器内部布置电源,避免了液体导电带来的漏电风险,尤其适用于易燃易爆或高腐蚀性液体的检测;其次,由于开关部件不与液体直接接触,减少了液体对传感器的腐蚀和污染,延长了设备的使用寿命;此外,隔膜式传感器对液体类型的兼容性较强,无论是清水、油类还是带有杂质的液体,都能稳定检测。

 

不过,作为机械结构为主的设备,隔膜式传感器在长期使用后,隔膜可能因反复形变出现疲劳老化,导致灵敏度下降,需要定期维护更换;同时,其检测精度受环境温度影响较大,温度变化可能导致空气体积膨胀或收缩,进而干扰气压检测的准确性,因此在温差较大的环境中应用时需进行温度补偿。

 

浮子式液位传感器

 

浮子式液位传感器是比较传统的液位检测装置,其设计灵感源于物体的浮力原理,结构由中空浮子、连接臂和开关组件构成。中空浮子密度小于液体,能随液位升降而上下浮动,进而通过连接臂带动开关动作 —— 当液位上升到设定高度时,浮子带动臂向上运动,触发开关闭合;当液位下降到下限位置时,浮子随之下沉,开关断开。根据应用需求,开关组件可采用磁性开关(通过磁场变化触发)或机械开关(通过机械接触触发),部分型号还能连接液位计,实时显示液位从满到空的变化过程。

 

在日常生活中,浮子式传感器的应用极为广泛:抽水马桶水箱中的球形浮子通过控制进水阀的开关维持水箱内的水位;地下室集水坑中的排水泵也常采用浮子开关,当水位达到警戒高度时自动启动水泵排水。

 

浮子式传感器的优点在于适用范围广,几乎能检测所有类型的液体(包括高黏度液体),且部分型号可设计为无需电源即可工作,安全性较高。但其缺点也较为突出,体积相对较大,在空间狭小的设备中安装受限;其作为机械装置,浮子与连接臂的连接处容易因磨损或杂质卡滞而失效,需要比电子传感器更频繁的维护;其检测精度受液体波动影响较大,在液位剧烈晃动的场景中可能出现误动作。

 

不同类型传感器的选型建议

隔膜式和浮子式液位传感器虽同属机械或半机械结构,但适用场景差异明显:隔膜式适合对安全性要求高、液体腐蚀性强的工业场景,如化工储罐、燃油箱等;浮子式则更适合民用设备或对成本敏感的场景,如家用储水箱、普通工业水池等。