深圳计为自动化技术有限公司
Shenzhen Jiwei Automations Ltd.
在工业自动化系统中,“液位”似乎是一个再普通不过的变量。但真正跑过现场的人都知道:液位测量,是门被低估的技术活。
你面对的不是实验室纯水,而是易爆溶液、酸碱、浆液、泡沫、粘稠物、挥发溶剂、高温等“有脾气”的液体。这些液体看似静止,实则暗藏玄机。每一种液体的“脾气”,都可能让你精挑细选的液位设备损坏,甚至产线停工,或者生产事故。
更麻烦的是,在实际项目中,液位计和液位开关的混用、误用、滥用现象也非常普遍。有人拿液位计干开关的活,有人连选型原则都没搞清楚就上设备,结果现场频繁报警、控制失灵、误动作不断。
今天这篇文章,我们就系统讲清楚两件事:
1、不同性质的液体,为什么不能用同一种液位测量方案?
2、液位计和液位开关到底有何区别?它们如何协同工作?
一
液位计 ≠ 液位开关:别再混用
我们首先厘清一个关键误区:液位计与液位开关,完全是两类不同设备,应用目的和测量逻辑完全不同。
通俗一点讲:
●液位计告诉你“现在是1.46米”,你可以基于它做PID控制。
●液位开关只告诉你“液面到没到1.5米?到了就停泵。”
在安全严肃的工业现场,这两者常常被搭配使用,实现“实时测量 + 极限保护”的互补方案。
二
液体不一样,测量方案就得不一样
液体的“行为方式”决定了测量策略。以下六种液体场景,是液位仪表最常见的挑战,也是选型失败最多的“重灾区”。
1、腐蚀性液体:
典型介质:硫酸、盐酸、氢氧化钠、氨水等。
挑战点:金属部件在强腐环境下迅速腐蚀,导致探头失效或破裂。
选型建议:
●液位计:选非接触式雷达(如80GHz)或内衬PTFE的磁翻板;
●液位开关:选用防腐型浮球、音叉或涂层电极式。
推荐组合:雷达液位计提供连续信号,高液位开关做防溢冗余保护。
2、高粘度液体:
典型介质:树脂、沥青、糖浆、油脂等。
挑战点:探头粘附严重、挂壁影响测量精度,浮子类失效。
选型建议:
●液位计:使用80G雷达或称重式;
●液位开关:避免浮球/音叉,可选抗粘附电容探头。
建议配置:雷达 + 液面称重冗余,确保长期运行稳定。
3、易燃易爆液体:
典型介质:汽油、乙醇、溶剂油、甲醛等。
挑战点:蒸汽易爆,传感器必须防爆、抗静电。
选型建议:
●液位计:防爆型雷达或静压液位变送器(本安供电);
●液位开关:选用本安型浮球或音叉,认证齐全(Ex ia/Ex d)。
切记:安全不是可选项,是硬要求,所有设备必须具备防爆证书 + 本安隔离栅支持。
4、含泡沫或悬浮物的液体:
典型介质:污水、泡沫清洗剂、纸浆液、乳化液。
挑战点:干扰大,测不准,泡沫吸收或反射信号,雷达/超声波识别困难。
选型建议:
●液位计:使用80GHz雷达、微波导波雷达或称重法;
●液位开关:避免电极式,推荐重锤浮球或智能抗泡型探头。
多泡工况建议使用“雷达+差压+限位开关”三重保护。
5、高温高压液体:
典型介质:导热油、锅炉水、反应罐料液等。
挑战点:对探头和密封结构是极限考验,温度超限会烧坏探头,高压引发泄漏风险。
选型建议:
●液位计:高温型雷达(陶瓷密封)或差压变送器+冷凝管;
●液位开关:耐高温音叉、磁浮式(带隔热结构)。
400℃音叉是高温工艺中的可靠方案,雷达需注意接口温度。
6、卫生级液体(食品/制药):
典型介质:纯净水、奶制品、药液、注射剂等。
挑战点:干净比精准更重要,所有仪表必须可在线清洗(CIP)和高温消毒(SIP)。
选型建议:
●液位计:卫生型电容式或导波雷达,316L材质,抛光处理;
●液位开关:选卫生音叉、电导开关(满足FDA认证)。
食品制药领域,仪表是“卫生设备”,不是普通传感器,建议用卡箍连接。
三
最佳搭配,而非二选一
真正稳定的系统设计,一般采用液位计 + 液位开关双重策略:
1、液位计提供实时、连续数据,供PLC/DCS控制使用;
2、液位开关提供极限点报警或停泵保护,作为冗余安全机制。
举例说明:
四
错误选型往往不是“测不准”这么简单
●把电容开关用在强腐液体 → 腐蚀穿壳,液体泄露;
●用浮球开关测高粘液体 → 浮子卡住,始终无动作;
●不加限位开关保护 → 液位计信号漂移未报警,导致溢罐;
●忽视防爆 → 蒸汽泄露遇电火花,引发事故;
你以为省了几千块的仪表预算,实则埋下了数十万的风险隐患。
五
总结
真正成熟的液位测量系统,不是选了某一款高端仪表就万事大吉,而是理解工况、分析液体、匹配信号需求后,设计出的“测量 + 报警 + 控制”的协同策略。
液位计是感知,液位开关是制动,测控系统的安全在于“组合逻辑”。
液位计和液位开关,从不是替代关系,而是互补组合。前者告诉你“发生了什么”,后者决定“该不该停下来”。
把这篇文章转给你的工程同事/设备采购/自动化设计伙伴,让更多人把液位这件小事,做得真正专业。
我们专注于物位测量仪表的研发与生产,提供可靠的自动化解决方案。拥有50+项国家专利,荣获国家高新技术企业认证。
封面丨小黄
文字丨袁工
图片丨阿刀
审核丨小田
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