儀川儀表液位變送器是一種用于連續(xù)測量容器、儲罐、管道或水池中液體高度（液位）并將檢測信號轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電信號（如4–20mA、0–10V或數(shù)字信號）輸出的工業(yè)自動化儀表。它廣泛應(yīng)用于石油、化工、電力、水處理、食品飲料、制藥及環(huán)保等行業(yè)，是過程控制與液位監(jiān)測系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備。
根據(jù)測量原理不同，液位變送器主要分為靜壓式（投入式）、超聲波式、雷達(dá)式、磁致伸縮式、電容式和浮球式等多種類型。其中，靜壓式變送器通過測量液體底部靜壓力推算液位高度，結(jié)構(gòu)簡單、成本低，適用于敞口或密閉水箱；超聲波和雷達(dá)式采用非接觸測量，不受介質(zhì)腐蝕影響，適合高溫、高壓或高黏度液體；磁致伸縮式精度高、穩(wěn)定性好，常用于油品計量等高要求場合。
一、傳感器探頭（核心感知單元）
壓力式探頭：
原理：基于液體靜壓力與液位高度成正比的關(guān)系（P=ρgh）。
結(jié)構(gòu)：通常為不銹鋼或陶瓷材質(zhì)的擴(kuò)散硅壓力傳感器，內(nèi)部集成壓力敏感元件（如壓阻芯片）。
應(yīng)用：適用于開口或密閉容器中的液體測量，如水池、儲罐、鍋爐水位。
電容式探頭：
原理：利用液體與探頭間的電容變化感知液位。當(dāng)液位上升時，探頭與液體間的介電常數(shù)改變，導(dǎo)致電容值變化。
結(jié)構(gòu)：同軸圓柱形探頭，外層為絕緣層，內(nèi)層為導(dǎo)電電極。
應(yīng)用：適用于導(dǎo)電或非導(dǎo)電液體，如酸堿溶液、油水混合物。
超聲波/雷達(dá)式探頭：
原理：發(fā)射超聲波或雷達(dá)波，通過測量反射波的傳播時間計算液位高度。
結(jié)構(gòu)：包含發(fā)射器、接收器和天線（雷達(dá)式），外殼需防腐蝕、防凝露。
應(yīng)用：適用于高溫、高壓、腐蝕性液體或固體顆粒介質(zhì)，如化工儲罐、泥漿池。
浮球式探頭：
原理：通過浮球隨液位升降帶動磁性開關(guān)或編碼器輸出信號。
結(jié)構(gòu)：浮球、連桿、磁性開關(guān)或旋轉(zhuǎn)編碼器。
應(yīng)用：適用于簡單液位監(jiān)測，如水箱、污水處理池。
二、信號轉(zhuǎn)換模塊（信號處理與輸出）
模擬信號轉(zhuǎn)換：
功能：將傳感器探頭感知的物理量（如壓力、電容）轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電信號（如4-20mA電流信號、0-5V電壓信號）。
優(yōu)勢：抗干擾能力強(qiáng)，適合長距離傳輸（如1000米內(nèi)）。
應(yīng)用：傳統(tǒng)工業(yè)控制系統(tǒng)（如PLC、DCS）。
數(shù)字信號轉(zhuǎn)換：
功能：通過A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，再通過通信協(xié)議（如RS485、Modbus、HART）輸出。
優(yōu)勢：支持多參數(shù)測量（如溫度、壓力、液位同步傳輸），可實現(xiàn)遠(yuǎn)程配置和診斷。
應(yīng)用：智能工廠、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）場景。
溫度補(bǔ)償電路：
功能：消除溫度對傳感器精度的影響（如壓力式探頭受溫度影響導(dǎo)致密度變化）。
實現(xiàn)方式：內(nèi)置溫度傳感器（如PT100）和補(bǔ)償算法，自動修正輸出信號。
三、電子外殼與防護(hù)結(jié)構(gòu)（保護(hù)與安裝）
外殼材質(zhì)：
不銹鋼（304/316L）：耐腐蝕，適用于化工、食品行業(yè)。
鋁合金：輕便，散熱性好，適用于一般工業(yè)場景。
塑料（如PVC、PP）：成本低，適用于非腐蝕性液體。
防護(hù)等級：
IP65：防塵防水，適用于室內(nèi)或干燥環(huán)境。
IP67/IP68：可短期浸水，適用于戶外或潮濕環(huán)境（如水池、雨水井）。
防爆等級：如Ex d IIB T4，適用于易燃易爆場所（如加油站、化工廠）。
安裝接口：
法蘭連接：適用于大型儲罐，通過螺栓固定，密封性強(qiáng)。
螺紋連接：適用于小型容器或管道，安裝便捷（如G1½螺紋）。
投入式設(shè)計：探頭直接浸入液體，適用于開口容器（如水池、河流）。
四、電纜與連接器（信號傳輸）
電纜類型：
屏蔽電纜：外層包裹金屬屏蔽層，減少電磁干擾（如變頻器、電機(jī)附近的干擾）。
防爆電纜：通過特殊設(shè)計（如增安型、隔爆型）滿足防爆要求。
浮子電纜：用于浮球式液位變送器，內(nèi)部包含信號線和鋼絲繩，防止浮球纏繞。
連接器：
航空插頭：防水防塵，適用于戶外或移動設(shè)備。
M12/M8連接器：小型化設(shè)計，適用于緊湊型設(shè)備。
防爆接頭：通過螺紋密封和隔爆結(jié)構(gòu)，確保防爆安全。
五、輔助組件（可選功能）
顯示模塊：
功能：現(xiàn)場顯示液位值（如LCD屏或LED數(shù)碼管），支持按鍵設(shè)置參數(shù)（如量程、單位）。
應(yīng)用：需要人工巡檢的場景（如水池、水箱）。
報警輸出：
功能：當(dāng)液位超過設(shè)定閾值時，輸出開關(guān)信號（如繼電器觸點）觸發(fā)報警或聯(lián)鎖控制。
應(yīng)用：安全防護(hù)（如高液位停泵、低液位啟泵）。
無線傳輸模塊：
功能：通過LoRa、NB-IoT等無線技術(shù)將數(shù)據(jù)上傳至云平臺，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
應(yīng)用：偏遠(yuǎn)地區(qū)或布線困難的場景（如農(nóng)業(yè)灌溉、河流監(jiān)測）。
