承接上節(jié)，我們從液位傳感器的規(guī)格、電氣規(guī)格、解決方案三個(gè)方面闡述如何選擇液位傳感器（液位開(kāi)關(guān)）。

液位傳感器規(guī)格

　　液位傳感器規(guī)格用于在容器中測(cè)量液體。

• 范圍的最大測(cè)量距離的傳感器。 大多數(shù)傳感器提供在兩個(gè)或三個(gè)不同的范圍。
• 罐的高度從已安裝的換能器表面的距離，下降到水箱底部。
• 提升高度的換能器表面的距離從罐的頂部
• 填充高度從罐底的距離所需的最大液面高度。
• 死區(qū)面對(duì)傳感器的傳感器可以測(cè)量的最小距離。

液位傳感器工藝規(guī)范

• 容許傳感器超范圍 -超量程規(guī)格限制到指定的范圍內(nèi)選定的超量程因子乘以匹配產(chǎn)品的范圍內(nèi)。 這使返回匹配的范圍要求比需要并篩選出的產(chǎn)品范圍更廣。

　　例如 ：用戶指定了一個(gè)傳感器，范圍從0-100。 沒(méi)有超量程規(guī)范，范圍0-100，0-1000，-10,000到+10,000傳感器返回匹配。 50％超量程規(guī)范會(huì)過(guò)濾掉任何滿量程范圍大于150的傳感器。

• 工藝操作條件 -有兩種工藝操作條件，要考慮：
  • 最大工作壓力 -最大的材料，器件的額定工作壓力。
  • 材料的溫度范圍 -最大材料器件的額定溫度為。

• 安裝方式 -安裝被定義為側(cè)面安裝、頂部安裝、底部安裝。 安裝傳感器依賴(lài)于容器的特征，包括傳感器為接觸式或非接觸式的測(cè)量。

電氣規(guī)格

• 通訊接口有兩個(gè)基本的通信接口：
  • 串行 -串行通信手段，通過(guò)一條線一個(gè)序列（一個(gè)接一個(gè)）的方式發(fā)送數(shù)據(jù)位。 進(jìn)一步的數(shù)據(jù)可以被發(fā)送的串行通信的優(yōu)點(diǎn)，電纜的連接是簡(jiǎn)單的，并使用更少的電線。 如通用串行總線（USB），RS232或RS485串行接口使用串行通信協(xié)議。
  • 并行并行通信裝置，一個(gè)數(shù)據(jù)位的數(shù)量在同一時(shí)間被發(fā)送。 更多信息可快速地和更可靠地發(fā)送，但處理時(shí)間較長(zhǎng)。 并行接口使用一個(gè)并行通信協(xié)議，如通用接口總線（GPIB）。
     
• 儀表 -在用戶界面的儀器選件方面，液位傳感器可能具有
  • 非電氣的視覺(jué)或音頻輸出非電氣的視覺(jué)指標(biāo)，如一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)，或咔嗒聲。 非電氣的視覺(jué)效果具有廉價(jià)和最簡(jiǎn)單的使用和安裝，但他們是受用戶閱讀水平的錯(cuò)誤。
  • 使用一個(gè)模擬儀表用針或一個(gè)LED指示器，以確定在系統(tǒng)中的流體的水平的指標(biāo)。
  • 數(shù)顯裝置 ，配有數(shù)字或應(yīng)用的具體讀數(shù)。 這些顯示屏容易閱讀，可以顯示顯著的數(shù)字。
  • 其中包括陰極射線管和平板顯示器的視頻顯示終端（VDT）。
     
• 液位傳感器選擇輸出選項(xiàng)包括：
  • 模擬電壓信號(hào)
  • 模擬電流信號(hào)
  • 頻率/調(diào)制的頻率
  • 報(bào)警或視覺(jué)指示器

液位傳感器應(yīng)用解決方案

　　在各種各樣的應(yīng)用中，一級(jí)的監(jiān)測(cè)是很重要的。 任何工業(yè)過(guò)程中涉及的填充或存儲(chǔ)液體的罐或容器中，使用的水平傳感器將更加有利。 液位傳感器是過(guò)程控制系統(tǒng)的重要組成部分，管理存儲(chǔ)大桶或反應(yīng)器的流入和流出的流速。

　　液位傳感器可用于不同水平感應(yīng)和報(bào)警、泄漏檢測(cè)、溢出截流，監(jiān)管水平不同媒體之間的接口。 可應(yīng)用于制造、食品飲料、化工、醫(yī)藥、海洋、醫(yī)療、燃料/能源管理等行業(yè)。

核（輻射）傳感器

　　核傳感器是一種非常有效的解決方案，但其費(fèi)用和特殊的使用要求通常使該技術(shù)成為最后的選擇。其方案很簡(jiǎn)單：將γ射線的發(fā)射源放置在容器的一邊。傳感器安裝在觸電式液位度數(shù)的另一邊。容器中固體或液體填充物以一種可預(yù)見(jiàn)的方式吸收γ射線，從而使確定液位。測(cè)量的精確度取決于傳感器的數(shù)量，所以它通常用于高和低限警報(bào)。

　　輻射傳感器沒(méi)有任何介質(zhì)方面 的要求，也不需要穿透罐壁，因此它非常適用于高壓高溫環(huán)境、高價(jià)值的產(chǎn)品，以及對(duì)現(xiàn)有裝置的其他任何方式改造都不可用的情況。然而，使用能夠穿透一般不銹 鋼儲(chǔ)罐的放射源需要有專(zhuān)門(mén)的執(zhí)照和受過(guò)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)的操作人員，所以這種方法前必須慎重考慮。

機(jī)電解決方案

　　這些方案有一個(gè)共同要素，即各種類(lèi)型的可移動(dòng)部件，可能是在液體表面的浮標(biāo)，也可能是必須穿越被測(cè)量物的裝置。

　　浮標(biāo)—只要液體中沒(méi)有什么可能干擾浮標(biāo)運(yùn)動(dòng)的雜質(zhì)，利用浮標(biāo)是一種簡(jiǎn)單可靠的液位測(cè)量方法。許多閥門(mén)、開(kāi)關(guān)和編碼器由浮標(biāo)啟動(dòng)，它能提供小范圍的觸點(diǎn)式液位或連續(xù)讀數(shù)。

　 　一些最專(zhuān)業(yè)的連續(xù)測(cè)量浮標(biāo)設(shè)計(jì)利用了磁致伸縮傳感技術(shù)。浮標(biāo)是環(huán)形的，可卡在波導(dǎo)管外面。該波導(dǎo)管可以長(zhǎng)達(dá)50英尺（15米），所以只有較大的罐才能使 用。浮標(biāo)中含有可中斷一個(gè)電子脈沖傳送到波導(dǎo)的永磁。該儀器可以測(cè)量中斷點(diǎn)，并具有相當(dāng)好的精度和可重復(fù)性，通常<±.001in。一旦完成安裝并 設(shè)定，無(wú)需額外標(biāo)定要求。

　　磁致伸縮技術(shù)對(duì)于無(wú)線通訊來(lái)說(shuō)意義非凡，脈沖反應(yīng)的速度極快，因此電量的消耗最小。

　　波導(dǎo)可以支持兩個(gè)浮標(biāo)，從而使磁致伸縮成為僅有的幾種用一臺(tái)設(shè)備即可連續(xù)測(cè)量混合液體層（如水頂油）的技術(shù)之一。

　　振動(dòng)和槳輪—這兩種觸點(diǎn)液位方法有些類(lèi)似：它們都需要插入探頭進(jìn)入內(nèi)部。振動(dòng)探頭插入類(lèi)似音叉的裝置到可由壓電晶體引起連續(xù)振動(dòng)的材料中。如果探頭沒(méi)有被埋在罐內(nèi)物質(zhì)中，它可以自由地振動(dòng)；而如果探頭是深陷其中，它就不可能正常振動(dòng)，該機(jī)構(gòu)由此識(shí)別并發(fā)送相應(yīng)信號(hào)。

　　同樣，漿輪利用軸上機(jī)電槳片或旗形片連接一個(gè)小馬達(dá)。如果深陷入固體產(chǎn)品，漿輪不能轉(zhuǎn)動(dòng)并發(fā)送信號(hào)。當(dāng)罐內(nèi)物質(zhì)排出，漿輪就能轉(zhuǎn)動(dòng)。上述兩種方法都是侵入性的，容易損害罐內(nèi)物質(zhì)。

　 　壓力—與質(zhì)量測(cè)量（稱(chēng)罐重）一樣，壓力和壓差法通過(guò)測(cè)量壓頭在罐底（或儀表所在位置）確定液位。如果罐體向大氣排空，一個(gè)簡(jiǎn)單的壓力表是足夠了。但是， 如果罐體是封閉并且可以加壓或減壓，底部及頂部開(kāi)放空間之間的差壓讀數(shù)將自補(bǔ)償任何內(nèi)部和大氣的壓差。這種方法行之有效，但它需要額外的管路。

電子探頭

　　當(dāng)觸點(diǎn)式液位測(cè)量足夠滿足要求，同時(shí)接觸介質(zhì)是允許的，電容和電導(dǎo)探頭就能提供簡(jiǎn)便而可靠的解決方案。

　　電導(dǎo)式探頭是一種簡(jiǎn)單的、能提供導(dǎo)電液體的觸點(diǎn)式液位讀數(shù)的測(cè)量裝置。通常采用兩個(gè)或更多的電導(dǎo)式探頭組來(lái)測(cè)量高低液位。如果是液體是非導(dǎo)電的，就必須使用另一種方法。

　 　電容式探頭根椐多電極探頭周?chē)娙莸母淖儊?lái)確定固體或液體物質(zhì)的存在。射頻電流輸入電極，就可基于接觸介質(zhì)的介電值來(lái)測(cè)量電容的改變。有些設(shè)計(jì)可以確定 介質(zhì)的介電值，這意味著它們可以區(qū)分不同的填充物。舉例來(lái)說(shuō)，處在石油中的探頭與在水中的探頭將有不同的讀數(shù)。這可以幫助處理罐中同時(shí)存在一種以上介質(zhì)的 情況。

　　有些電容式傳感器可以在非金屬罐壁外側(cè)工作，在獲得觸點(diǎn)式液位信號(hào)的同時(shí)，避免了穿透或接觸介質(zhì)。這種傳感器可以緊靠罐壁安 裝，或在非金屬管道外繞上一圈。如果是金屬罐，傳感器可以放在透明的玻璃杯或用塑料管材制成的罐井上。電容式傳感器特別適用于大多數(shù)固體介 質(zhì)如含氯洗滌劑，會(huì)覆蓋內(nèi)罐壁從而改變塑 料的性質(zhì)。這會(huì)使一些電容式傳感器獲取錯(cuò)誤的信號(hào)，但更先進(jìn)的設(shè)備就能不受其影響。

　　熱探頭需要插入罐中使用。它們利用一個(gè)小電熱元件加熱周?chē)恍〔糠挚臻g，并測(cè)量其溫度的升高。如果探頭周?chē)鷽](méi)有液體，溫度的升高相對(duì)較大。但是，如果探頭周?chē)幸后w，熱量會(huì)逐漸消散，溫度相對(duì)就會(huì)低得多。

　　光束傳感器能感應(yīng)光束發(fā)射器和接收器之間的障礙。固體或液體物質(zhì)的存在反射或驅(qū)散光束，從而表明物質(zhì)的存在。如介質(zhì)吸收光束或被光穿透的能力過(guò)強(qiáng)，這項(xiàng)技術(shù)就無(wú)法顯示正確信息。

稱(chēng)重

　　確定罐內(nèi)含量最簡(jiǎn)單和最可靠的方法之一是稱(chēng)重。這種方法是唯一給出實(shí)際質(zhì)量讀數(shù)而不需依靠罐內(nèi)尺寸的方法。置于罐下的負(fù)載單元能夠減去空機(jī)重量后確定其含 量。這項(xiàng)工作適合任何類(lèi)型的含量。如果沒(méi)有來(lái)自管道或其它連接的干擾，該方法可以非常精確。實(shí)際操作中不同尺寸的容器會(huì)有不同的限制，但這種顯而易見(jiàn)的辦 法不應(yīng)被忽略。

　　如果這種方法被證實(shí)不可行，那么其它任何方法都會(huì)將事情變得更為復(fù)雜，而是否可行也取決于各種限制和需求的綜合考慮。

　 　選擇液位傳感技術(shù)最大的決定因素是罐內(nèi)儲(chǔ)存的物質(zhì)，也就是被測(cè)量物。為了本次討論，我們定義液體為能形成穩(wěn)定水平面并通過(guò)管道流入流出的物質(zhì)。固體可能 有一定的流動(dòng)性，但不一定會(huì)形成穩(wěn)定的表面，也不會(huì)溢出罐體。粘稠或含有較重固體物質(zhì)的液體，其性狀可能表現(xiàn)更像是固體物質(zhì)。

　　以下是 液位測(cè)量技術(shù)的綱要，以及與專(zhuān)欄中推薦的應(yīng)用方法的比較。注意：連續(xù)式測(cè)量可以被用來(lái)實(shí)現(xiàn)觸點(diǎn)式液位的功能，而多觸點(diǎn)式液位測(cè)量也可以一定程度上提供有效 的連續(xù)數(shù)據(jù)，雖然稱(chēng)不上精確。當(dāng)然，應(yīng)用專(zhuān)欄和以下技術(shù)介紹都不可能涵蓋全部現(xiàn)狀。有些實(shí)用方法沒(méi)有一種介紹提到過(guò)，而任何一個(gè)常規(guī)說(shuō)明中都可能會(huì)有例 外。

未完待續(xù)，下回分解。