承接上節，我們從液位傳感器的規格、電氣規格、解決方案三個方面闡述如何選擇液位傳感器（液位開關）。

液位傳感器規格

　　液位傳感器規格用于在容器中測量液體。

• 范圍的最大測量距離的傳感器。 大多數傳感器提供在兩個或三個不同的范圍。
• 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。
• 死區面對傳感器的傳感器可以測量的最小距離。

液位傳感器工藝規范

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

　　例如 ：用戶指定了一個傳感器，范圍從0-100。 沒有超量程規范，范圍0-100，0-1000，-10,000到+10,000傳感器返回匹配。 50％超量程規范會過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 -安裝被定義為側面安裝、頂部安裝、底部安裝。 安裝傳感器依賴于容器的特征，包括傳感器為接觸式或非接觸式的測量。

電氣規格

• 通訊接口有兩個基本的通信接口：
  • 串行 -串行通信手段，通過一條線一個序列（一個接一個）的方式發送數據位。 進一步的數據可以被發送的串行通信的優點，電纜的連接是簡單的，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議。
  • 并行并行通信裝置，一個數據位的數量在同一時間被發送。 更多信息可快速地和更可靠地發送，但處理時間較長。 并行接口使用一個并行通信協議，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
  • 非電氣的視覺或音頻輸出非電氣的視覺指標，如一個簡單的數據，或咔嗒聲。 非電氣的視覺效果具有廉價和最簡單的使用和安裝，但他們是受用戶閱讀水平的錯誤。
  • 使用一個模擬儀表用針或一個LED指示器，以確定在系統中的流體的水平的指標。
  • 數顯裝置 ，配有數字或應用的具體讀數。 這些顯示屏容易閱讀，可以顯示顯著的數字。
  • 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包括：
  • 模擬電壓信號
  • 模擬電流信號
  • 頻率/調制的頻率
  • 報警或視覺指示器

液位傳感器應用解決方案

　　在各種各樣的應用中，一級的監測是很重要的。 任何工業過程中涉及的填充或存儲液體的罐或容器中，使用的水平傳感器將更加有利。 液位傳感器是過程控制系統的重要組成部分，管理存儲大桶或反應器的流入和流出的流速。

　　液位傳感器可用于不同水平感應和報警、泄漏檢測、溢出截流，監管水平不同媒體之間的接口。 可應用于制造、食品飲料、化工、醫藥、海洋、醫療、燃料/能源管理等行業。

核（輻射）傳感器

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

　　輻射傳感器沒有任何介質方面 的要求，也不需要穿透罐壁，因此它非常適用于高壓高溫環境、高價值的產品，以及對現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 鋼儲罐的放射源需要有專門的執照和受過專業培訓的操作人員，所以這種方法前必須慎重考慮。

機電解決方案

　　這些方案有一個共同要素，即各種類型的可移動部件，可能是在液體表面的浮標，也可能是必須穿越被測量物的裝置。

　　浮標—只要液體中沒有什么可能干擾浮標運動的雜質，利用浮標是一種簡單可靠的液位測量方法。許多閥門、開關和編碼器由浮標啟動，它能提供小范圍的觸點式液位或連續讀數。

　 　一些最專業的連續測量浮標設計利用了磁致伸縮傳感技術。浮標是環形的，可卡在波導管外面。該波導管可以長達50英尺（15米），所以只有較大的罐才能使 用。浮標中含有可中斷一個電子脈沖傳送到波導的永磁。該儀器可以測量中斷點，并具有相當好的精度和可重復性，通常<±.001in。一旦完成安裝并 設定，無需額外標定要求。

　　磁致伸縮技術對于無線通訊來說意義非凡，脈沖反應的速度極快，因此電量的消耗最小。

　　波導可以支持兩個浮標，從而使磁致伸縮成為僅有的幾種用一臺設備即可連續測量混合液體層（如水頂油）的技術之一。

　　振動和槳輪—這兩種觸點液位方法有些類似：它們都需要插入探頭進入內部。振動探頭插入類似音叉的裝置到可由壓電晶體引起連續振動的材料中。如果探頭沒有被埋在罐內物質中，它可以自由地振動；而如果探頭是深陷其中，它就不可能正常振動，該機構由此識別并發送相應信號。

　　同樣，漿輪利用軸上機電槳片或旗形片連接一個小馬達。如果深陷入固體產品，漿輪不能轉動并發送信號。當罐內物質排出，漿輪就能轉動。上述兩種方法都是侵入性的，容易損害罐內物質。

　 　壓力—與質量測量（稱罐重）一樣，壓力和壓差法通過測量壓頭在罐底（或儀表所在位置）確定液位。如果罐體向大氣排空，一個簡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，底部及頂部開放空間之間的差壓讀數將自補償任何內部和大氣的壓差。這種方法行之有效，但它需要額外的管路。

電子探頭

　　當觸點式液位測量足夠滿足要求，同時接觸介質是允許的，電容和電導探頭就能提供簡便而可靠的解決方案。

　　電導式探頭是一種簡單的、能提供導電液體的觸點式液位讀數的測量裝置。通常采用兩個或更多的電導式探頭組來測量高低液位。如果是液體是非導電的，就必須使用另一種方法。

　 　電容式探頭根椐多電極探頭周圍電容的改變來確定固體或液體物質的存在。射頻電流輸入電極，就可基于接觸介質的介電值來測量電容的改變。有些設計可以確定 介質的介電值，這意味著它們可以區分不同的填充物。舉例來說，處在石油中的探頭與在水中的探頭將有不同的讀數。這可以幫助處理罐中同時存在一種以上介質的 情況。

　　有些電容式傳感器可以在非金屬罐壁外側工作，在獲得觸點式液位信號的同時，避免了穿透或接觸介質。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固體介 質如含氯洗滌劑，會覆蓋內罐壁從而改變塑 料的性質。這會使一些電容式傳感器獲取錯誤的信號，但更先進的設備就能不受其影響。

　　熱探頭需要插入罐中使用。它們利用一個小電熱元件加熱周圍一小部分空間，并測量其溫度的升高。如果探頭周圍沒有液體，溫度的升高相對較大。但是，如果探頭周圍有液體，熱量會逐漸消散，溫度相對就會低得多。

　　光束傳感器能感應光束發射器和接收器之間的障礙。固體或液體物質的存在反射或驅散光束，從而表明物質的存在。如介質吸收光束或被光穿透的能力過強，這項技術就無法顯示正確信息。

稱重

　　確定罐內含量最簡單和最可靠的方法之一是稱重。這種方法是唯一給出實際質量讀數而不需依靠罐內尺寸的方法。置于罐下的負載單元能夠減去空機重量后確定其含 量。這項工作適合任何類型的含量。如果沒有來自管道或其它連接的干擾，該方法可以非常精確。實際操作中不同尺寸的容器會有不同的限制，但這種顯而易見的辦 法不應被忽略。

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

　 　選擇液位傳感技術最大的決定因素是罐內儲存的物質，也就是被測量物。為了本次討論，我們定義液體為能形成穩定水平面并通過管道流入流出的物質。固體可能 有一定的流動性，但不一定會形成穩定的表面，也不會溢出罐體。粘稠或含有較重固體物質的液體，其性狀可能表現更像是固體物質。

　　以下是 液位測量技術的綱要，以及與專欄中推薦的應用方法的比較。注意：連續式測量可以被用來實現觸點式液位的功能，而多觸點式液位測量也可以一定程度上提供有效 的連續數據，雖然稱不上精確。當然，應用專欄和以下技術介紹都不可能涵蓋全部現狀。有些實用方法沒有一種介紹提到過，而任何一個常規說明中都可能會有例 外。

未完待續，下回分解。