常见料位开关和物位计的工作原理与应用
作者:VSport
时间:2025-11-13
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随着物料储存与运输对物位监测的需求提升,物位检测仪表不断涌现并持续优化。按应用功能可分为两大类:高低位开关用于上、下限检测;物位计用于连续料位测量。下面对几种常用的开关与物位计的工作原理与应用进行梳理,供用户参考。
1. 振棒料位开关
原理:振动棒由电子电路驱动并维持共振;被测介质覆盖探头时,振动阻尼显著增大,振动参数的变化被检测回路捕捉,触发继电器输出上、下限信号。
代表型号:Tube-11 双棒振棒料位开关
要点与应用:双管结构的振棒设计提高灵敏度与可靠性,振动探头在内外管上实现共振;物料接触时外管谐振频率的变化破坏共振,输出信号。适用于颗粒状固体料位测量,最低密度可达0.02 g/cm³。
2. 音叉料位开关
原理:探头采用音叉结构,利用压电元件驱动与检测振动;无物料时自由振动,物料接触后振幅明显下降,输出信号随之变化。
代表型号:Fork-11 音叉料位开关
要点与应用:专用于粉末及细小颗粒固体料位测量,最低物料密度可达0.008 g/cm³,适用范围广、可靠性高。
3. 音叉液位开关
原理:以压电器件驱动音叉振动,液体接触后振动频率显著下降,检测电路据此判断并输出开关信号。
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代表型号:Ring-11 音叉液位开关
要点与应用:紧凑高可靠的液位控制开关,长度40 mm,能测量密度低至0.5 g/cm³ 的介质,适用于泡沫、粘稠液体、振动干扰较大的场景以及液体在容器、导管中的液位测量。
4. 阻旋式料位开关
原理:驱动轴与离合器相连,在未遇物料阻力时马达持续运转;遇阻时叶片受力停止转动,同时输出位置信号。
代表型号:Spin-11 阻旋料位开关
要点与应用:轴端密封性对寿命影响显著,常用于矿粉、水泥、粉煤灰等场景。对叶片的附着力不敏感;扭矩通常设定在0.5–1.0 kg·cm。Spin-11A 为标准型,采用进口电机、微动开关及轴承,材质多为304/316L不锈钢或碳钢,适用于大多数固体颗粒与粉末的测量。
5. 超声波物位计
原理:换能单元把电脉冲转成超声波,发射至料面后回波进入检测装置,再由换能单元将回波信号转换回电信号。通过发射脉冲与回波之间的时间差及介质中的声速计算料位。
代表型号:Uson-11、Uson-21
要点与应用:超声波测量易受介质振动、噪声及温度影响,粉尘高温场合不宜使用,通常用于明渠或水处理系统。Uson-21 为隔爆型,可在腐蚀性或爆炸性环境中测量液位。
6. 雷达式物位计
原理:以电磁波在空气中的传播为基础,通过发射、反射与接收实现距离测量。常用方法包括脉冲测距与调频连续波(FMCW/CW),通过时间差或频率差换算距离。短距离可采用调频连续波以提升分辨率。
要点与应用:雷达式物位计对高粘度或污染介质(如沥青、重油等)尤为适用,非接触式测量减少卡死与粘附问题,重复性高、维护需求低,常见误差可达到±1 cm。系列型号覆盖高低频脉冲、调频连续波等多种工作模式,适应多种工况。
7. 电子称重式料位计
原理:通过称重传感器直接称出储仓重量,以重量与物料存量的关系来判断料位。
要点与应用:可靠性与重复性高,适用范围广,对物性没有特别要求;但安装需独立的料仓,与仓体结构相关;某些储罐场景如沥青热料仓不宜使用,而水泥站的骨料仓、卧式储罐等场景适用。
8. 压力式液位计
原理:利用压力传感器通过毛细管将液体柱高度所产生的压力传至传感腔,腔内的电容式传感元件在膜片位移时产生电容变化,电子电路将其转换为液位信号。
要点与应用:专用于液体测量,如立式沥青罐、油罐等场景。为实现连续液位监测提供稳定、非接触式或低接触的解决方案。