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液位开关原理和使用方法

一、常见液位开关原理

1浮球液位开关浮球液位开关结构主要基于浮力和静磁场原理设

计生产的。带有磁体的浮球（简称浮球）在被测介质中的位置受浮力作

用影响：液位的变化导致磁性浮子位置的变化。浮球中的磁体和传感器

（磁簧开关）作用，产生开关信号。

2音叉液位开关

音叉液位开关的工作原理是通过安装在基座上的一对压电晶体使

音叉在一定共振频率下振动。当音叉液位开关的音叉与被测介质相接触

时，音叉的频率和振幅将改变，音叉液位开关的这些变化由智能电路来

进行检测，处理并将之转换为一个开关信号，达到液位报警或控制的目

的。为了让音叉伸到罐内，通常使用法兰或者带螺纹的工艺接头将音叉

开关安装到罐体的侧面或者顶部。

3电容式液位开关

电容式液位开关的测量原理是：固体物料的物位高低变化导致探头

被覆盖区域大小发生变化，从而导致电容值发生变化。探头与罐壁（导

电材料制成）构成一个电容。探头处于空气中时，测量到的是一个小数

值的初始电容值。当罐体中有物料注入时，电容值将随探头被物料所覆

盖区域面积的增加而相应地增大，开关状态发生变化。

4外测液位开关

外测液位开关是一种利用“变频超声波技术”实现的非接触式液位

开关，广泛使用于各种液体的液体检测。其测量探头安装在容器外壁上，

属于一种从罐外检测液位的完全非接触检测仪表。仪表测量探头发射超

声波，并检测其在容器壁中的余振信号，当液体漫过探头时，此余振信

号的幅值会变小，这个改变被仪表检测到后输出一个开关信号，达到液

位报警的目的。

5射频导纳液位开关

射频导纳物位控制技术是一种从电容式物位控制技术发展起来的，

防挂料、更可靠、更准确、适用性更广的物位控制技术，“射频导纳”

中“导纳”的含义为电学中阻抗的倒数，它由阻性成分、容性成分、感

性成分综合而成，而“射频”即高频，所以射频导纳技术可以理解为用

高频测量导纳。高频正弦振荡器输出一个稳定的测量信号源，利用电桥

原理，以精确测量安装在待测容器中的传感器上的导纳，在直接作用模

式下，仪表的输出随物位的升高而增加。射频导纳技术与传统电容技术

的区别在于测量参量的多样性、驱动三端屏蔽技术和增加的两个重要的

电路。射频导纳技术由于引入了除电容以外的测量参量，尤其是电阻参

量，使得仪表测量信号信噪比上升，大幅度地提高了仪表的分辨力、准

确性和可靠性测量参量的多样性也有力地拓展了仪表的可靠应用领域。

6阻旋式液位开关

物料对旋转叶片的阻旋作用，使开关的过负载检测器动作，继电器

发出通、断开关式信号，从而使外接控制电路发出信号报警，同时控制

给料机。如当开关作为高位控制时：在物料触及叶片的情况下，开关发

出报警信号，同时停止给料机。当开关作为低位控制时，在物料离开叶

片的情况下，开关发出报警信号，同时启动给料机。

7电磁式液位开关

电磁式接近开关，又称电感式接近开关，在通电时，震荡回路（线

圈等）在磁芯CORE的辅助下向前方发射电磁波，后又回到接近开关，

当接近开关前端有金属时，由于金属吸收了电磁，接近开关通过电磁的

衰减转换成开关信号，信号处理完成后再控制输出。

8电子式液位开关

电子式液位开关工作电压是DC5V-24V，通过内置电子探头对水位

进行检测，再由芯片对检测到的信号进行处理，当被测液体的液位到达

动作点时，输出DC5V-24V，可以直接与PLC配合使用或者与控制板配

合使用，从而实现对液位的控制。

9光电式液位开关

光电液位开关使用红外线探测，利用光线的折射及反射原理，光线

在两种不同介质的分界面将产生反射或折射现象。当被测液体处于高位

时则被测液体与光电开关形成一种分界面，当被测液体处于低位时，则

空气与光电开关形成另一种分界面，这两种分界面使光电开关内部光接

收晶体所接收的的反射光强度不同，即对应两种不同的开关状态。

10超声波液位开关

超声波液位开关内部压电晶体的叉形探头中间被空气隔开，一个晶

体振动频率为1.5MHz把声音信号传到空气间隙中间，探头浸入液体时，

晶体，声波偶合，超声波液位开关改变状态。

二各类液位开关优缺点

浮球液位开关

优点：浮球开关不含导致故障发生和波纹管、弹簧、密封等部件。

而是采用直浮子驱动开关内部磁铁，浮球开关的简捷的杠杆使开关瞬间

动作。浮子悬臂角限位设