液位传感器工作原理

用静压测量原理：当液位变送器投入到被测液体中某一深度时，传感器迎液面受到的压强公式为：Ρ = ρ .g.H Po式中：

P ：变送器迎液面所受压强

ρ：被测液体密度

g ：当地重力加速度

Po ：液面上大气压

H ：变送器投入液体的深度

同时，通过导气不锈钢将液体的压力引入到传感器的正压腔，再将液面上的大气压 Po 与传感器的负压腔相连，以抵消传感器背面的 Po ，

使传感器测得压力为：ρ .g.H ，显然，通过测取压强 P ，可以得到液位深度。

功能特点：

◆稳定性好，满度、零位长期稳定性可达 0.1%FS/ 年。在补偿温度 0 ～ 70 ℃范围内，温度飘移低于 0.1%FS ，在整个允许工作温度范围内低于 0.3%FS 。

◆具有反向保护、限流保护电路，在安装时正负极接反不会损坏变送器，异常时送器会自动限流在 35MA 以内。

◆固态结构，无可动部件，高可靠性，使用寿命长。

◆安装方便、结构简单、经济耐用。

主要技术参数：

工艺：扩散硅 陶瓷电容 蓝宝石 电容任选。分体式一体式可选，量程：0---0.5---200米，输出: 4---20mA (2线制)供电: 7.5---36VDC 推荐24VDCCBM-2100/CBM-2700投入式静压液位计可靠防腐并带有陶瓷测量单元的探头，用于净水、污水及盐水的物位测量。GY500投入分体式液位变送器采用扩散硅压阻芯体,316全不锈钢结构，壳体采用隔离防爆设计,该投入式液位计主要适用于河流、地下水位、水库、水塔及容器等的液位测量与控制。电路采用信号隔离放大，截频干扰设计（抗干扰能力强，防雷击）过压保护，限流保护，抗冲击，防腐等设计。]主要技术参数：b]测量介质： 水 油 等液体压力类型： 表压、绝压（没有要求 默认表压）]

b]量 程: 0～300m中间量程任选 综合精度: 0.1%FS 输出信号: 4～20mA(二线制)、0～5V、1～5V、0～10V(三线制) 供电电压: 12～36VDC 介质温度: -30～60℃环境温度: -40～85℃零点温漂移： ≤±0.05%FS℃量程温度漂移： ≤±0.05%FS℃补偿温度： 0~70℃安全过载： 150%FS极限过载： 200%FS采样频率： ≤2ms负载能力：（电流型）250~1425Ω（电压型）≥2KΩ密封等级: IP68 长期稳定性能: 0.1%FS/年 振动影响: 在机械振动频率20Hz～1000Hz内，输出变化小于0.1%FS 机械连接(螺纹接口): 投入式(潜入式)]产品尺寸（mm）：b]

投入分体式液位变送器

⊙选用美国进口的高精度、隔离式敏感组件，性能可靠

⊙表压或绝压测量

⊙量程宽：1mH2O～200mH2O

⊙输出：4～20mA或0～5V

⊙电源电压：24VDC(12～36VDC)，mV 输出型为恒流1.5mADC 或恒压12VDC 供电

⊙精度高，优于0.2%F.S

⊙100%防水防潮，防护等级IP68

⊙完备的电路功能，调校方便

被测介质： 液体（弱腐蚀性）

压力类型：表压

量 程： 0～0.1M～1M～3M～5M～10M～20M～50M～100M～200M～500M （水位高/深度,最小 量程为0.1米）

输 出：4～20mA（二线制）、0～5VDC、0～10VDC、0.5～4.5VDC（三线制）

综合精度： ±0.25%FS、±0.5%FS

供 电： 24V Dc（9～36VDC）

绝缘电阻： ≥1000 MΩ/100VDC

负载电阻: 电流输出型：最大800Ω

电压输出型：大于50KΩ

介质温度：-20～85℃

环境温度：-20～85℃

储存温度：-40～90℃

相对湿度： 0～95% RH

密封等级：IP68

过载能力： 150%FS

响应时间：≤5mS

稳 定 性：≤±0.15%FS/年

振动影响：≤±0.15%FS/年（机械振动频率20Hz～1000Hz）

电气连接：3/5芯导气屏蔽电缆全密封；标准配线8米

压力连接：投入式

连接螺纹材料：304/316L不锈钢

液位开关是根据液位传感器的信号输出开启放水或者进水的阀门而使水位保持恒定的一种控制器。也可以说液位开关输出的是一种开关信号，液位开关首先要确定液位的高度，依据这个高度来输出开关量信号。而液位传感器是将液位的高度转化为电信号的形式进行输出。我们可以对电信号进行处理比如和plc、数据采集器或者专业显示器相连进而输出液位的高度。还有就是液位开关和液位传感器的原理虽然相同。但是液位开关是开关控制电路，而液位传感器是相当于变压，变流用的电路元件。

分为两类：一类为接触式，包括单法兰静压/双法兰差压液位变送器，浮球式液位变送器，磁性液位变送器，投入式液位变送器，电动内浮球液位变送器，电动浮筒液位变送器，电容式液位变送器，磁致伸缩液位变送器，伺服液位变送器等。第二类为非接触式，分为超声波液位变送器，雷达液位变送器等。

静压投入式液位变送器（液位计）适用于石油化工、冶金、电力、制药、供排水、环保等系统和行业的各种介质的液位测量。精巧的结构，简单的调校和灵活的安装方式为用户轻松地使用提供了方便。4～20mA、 0～5v、 0～10mA等标准信号输出方式由用户根据需要任选。利用流体静力学原理测量液位，是压力传感器的一项重要应用。采用特种的中间带有通气导管的电缆及专门的密封技术，既保证了传感器的水密性，又使得参考压力腔与环境压力相通，从而保证了测量的高精度和高稳定性。

1、浮筒式液位传感器

浮筒式液位变送器是将磁性浮球改为浮筒，液位传感器是根据阿基米德浮力原理设计的。浮筒式液位变送器是利用微小的金属膜应变传感技术来测量液体的液位、界位或密度的，它在工作时可以通过现场按键来进行常规的设定操作。

2、浮球式液位传感器

浮球式液位变送器由磁性浮球、测量导管、信号单元、电子单元、接线盒及安装件组成，一般磁性浮球的比重小于0.5，可漂于液面之上并沿测量导管上下移动，导管内装有测量元件，它可以在外磁作用下将被测液位信号转换成正比于液位变化的电阻信号，并将电子单元转换成4～20mA或其它标准信号输出。

液位传感器为模块电路，具有耐酸、防潮、防震、防腐蚀等优点，电路内部含有恒流反馈电路和内保护电路，可使输出最大电流不超过28mA，因而能够可靠地保护电源并使二次仪表不被损坏。

3、静压式液位传感器

该变送器利用液体静压力的测量原理工作，它一般选用硅压力测压传感器将测量到的压力转换成电信号，再经放大电路放大和补偿电路补偿，最后以4～20mA或0～10mA电流方式输出。

在21世纪初，液位传感器产业化发展仍存在不小的挑战。据悉，我国已有1700多家从事液位传感器的生产和研发的企业，液位传感器年产量突破24亿只，液位传感器产品达到10大类、42小类、6000多个品种，呈现出良好的发展态势，但在这企业中，外资企业优势明显，外资企业比重达到67%，尤其是日本、美国、韩国和德国，国有企业和民族企业所占比重仅为33%。国内外企业综合实力悬殊，规模小，人才短缺、研发能力弱，难与国外企业抗衡。

更关键的是，在技术上，国内液位传感器技术薄弱，主要有以下三点：

一是，核心技术和基础能力欠缺，核心芯片严重依赖国外进口，国内企业在高精度、高敏感度分析、成分分析和特殊应用的高端方面与国外企业差距明显。

二是在设计、可靠性、封装等方面，缺乏统一标准和自主知识产权，在接口、深刻蚀、高温欧姆接触、高可靠MEMS封装、快速测试、高仿真模拟等技术方面尚未取得突破性进展和产业化验证；

三是产品在品种、规格、系列等方面还不够全面，在测量精度、温度特性、响应时间、稳定性、可靠性等技术指标方面仍有不小差别，因此中国浮子液位计传感器企业任重道远。

近几年国内磁翻板液位传感器市场一直持续增长，速度超过10%，2010年我国液位传感器销售额达到905亿元。据预测，未来5年中国液位传感器市场将稳步快速发展，在物联网市场规模大幅增长的动力之下，2015年中国液位传感器市场规模有望达到12亿元以上。

据统计，至2013年，我国物联网整体市场规模将或达到7500亿元，作为物联网“金字塔”的最底层和最基础环节，液位计传感器产业将从中直接受益。

光电液位传感器是利用光在两种不同介质界面发生反射折射原理而开发的新型接触式点液位测控装置。它具有结构简单，定位精度高；没有机械部件，不需调试；灵敏度高及耐腐蚀；耗电少；体积小等诸多优点而受到市场的逐渐认可。

1、由于液位的输出只与光电探头是否接触液面有关，与介质的其它特性，如温度、压力、密度、电等参数无关，所以光电液位传感器检测准确、重复精度高；响应速度快，液面控制非常精确，并且不需调校，就可以直接安装使用。

2、由于光电液位传感器探头体积相对小巧，可分开安装在狭小空间中适合特殊罐体或容器中使用。另外还可以在一个测量体上安装多个光电探头制成多点液位传感器、变控器。

3、由于对传感器内部的所有元器件进行了树脂浇封处理,传感器内部没有任何机械活动部件,因此光电液位传感器可靠性高、寿命长、免维护。

超声波液位传感器还有以下特点：

超声波液位传感器的量程为1.25米

超声波液位传感器DL10 输出4~20mA

超声波液位传感器DX10 输出0-5V电压信号

超声波液位传感器探头材质PVDF,耐酸碱腐蚀

窄声束角0度，支持静管技术

WebCal软件标定，防护等级IP67