在工業自動化、食品加工、化學製程、環境工程到水處理系統中,液位開關 Level Switch 是不可或缺的感測元件。
它的任務非常明確 ——
用最簡單、最可靠的方式告訴你:液體到了沒?滿了沒?需要補水了嗎?要停止進料了嗎?
雖然液位開關看起來只是小小一支,但選錯會導致:
生產線停機
液體溢流造成汙染
水泵乾抽、馬達燒壞
化學槽液位失控
設備過壓或爆罐
因此,了解它的種類與選法非常重要。
什麼是液位開關?
液位開關是一種用來「偵測液體高度」的感測元件。
它透過不同的感測方式判斷液面是否到達預設點,並輸出:
ON / OFF 訊號
乾接點(Relay)
控制泵浦啟動 / 停止
控制補水/排水
警報輸出
它不是量測數值,而是簡單判斷 到 OR 沒到。
也因為結構簡單、價格合理、可靠度高,在各種工業領域最常被採用。
液位開關的常見種類
液位開關種類繁多,但實務上最常用的為以下幾類。
① 浮球式液位開關
利用浮球隨液位上下移動,觸發微動開關。
常見形式:
側裝式(Side-mounted)
上裝式(Top-mounted)
連桿多點式(Multi-point)
線纜式大浮球(Cable Float)
優點:
結構簡單、非常耐用
價格最親民
不受液體顏色、導電度影響
可做多點控制(低水位/高水位)
適用液體:
水、廢水、油品、化學液(視材質而定)
應用:
水塔自動補水
沉水馬達自動啟動
污水池液位偵測
工業槽液位
② 電極式液位開關
利用液體導電性不同,偵測電極間是否導通。
非常適合用在 水處理、廢水、冷卻水系統。
優點:
成本低
可做多段液位
不受震動影響
維護簡單
缺點:
不適用於不導電液體(如油)
容易受水垢影響(需定期清潔)
③ 電容式液位開關
透過液體或物料的介電常數變化判斷液位。
優點:
可偵測粉體、油、黏稠液體
無機械零件,壽命長
適合高溫、高壓場所
缺點:
價格較高
需依液體特性調校
④ 光電式液位開關
利用光線折射原理偵測液面上升或下降。
體積非常小,常用在:
飲料機
冷凝水槽
小型水箱
精密設備
優點:
精準
體積小
反應速度快
缺點:
不適合污水、油泥等不透明液體
易受油膜影響
⑤ 振動式液位開關
外型像小叉子,震動遇到介質後阻尼變化進而判定液位。
優點:
特別適合粉體與顆粒
不受密度影響
可用在高溫與腐蝕性場域
液位開關差異比較表
| 類型 | 價格 | 適用介質 | 是否可多段 | 壽命 | 特點 |
|---|---|---|---|---|---|
| 浮球式 | ★ | 水、油、廢水 | ✔ | 很長 | 最耐用、最便宜 |
| 電極式 | ★★ | 導電液體 | ✔ | 中 | 水處理最常用 |
| 電容式 | ★★★★ | 液體、粉體 | ✔ | 長 | 高階、通用性強 |
| 光電式 | ★★★ | 清澈液體 | ✘ | 中 | 反應快、體積小 |
| 振動式 | ★★★★★ | 粉料、顆粒 | ✘ | 長 | 粉體倉最佳選擇 |
選購液位開關時,需要注意哪些?
工程師與採購最關心的 6 大重點:
① 液體性質:導電?高溫?腐蝕?黏稠?
這是最重要的一點。
清水 / 冷卻水:浮球式、電極式
油品:浮球式、電容式
化學液:需選耐酸鹼材質(PP、PVDF、316)
污水、泥漿:浮球式(不易卡)
食用液:需食品級材質
粉體:振動式或電容式
② 安裝方式:側裝?上裝?沉水?
選錯安裝方式會讓設備無法運作。
側裝式:常用在油箱、壓力桶
上裝式:多點控制最方便
沉水式大浮球:污水池最佳
法蘭安裝型:大型工業槽必備
③ 輸出方式:Relay、NPN、PNP、Dry Contact?
不同控制箱需求不同。
若配合 PLC,通常使用:
NPN / PNP
DC24V 電源
若是傳統控制箱:
5A / 10A 繼電器輸出最通用
④ 材質:ABS、PP、PVC、316、PVDF
液位開關是否能耐酸鹼、高溫,完全看材質。
⑤ 線長、耐溫、耐壓
特別是污水池或大型水塔,線長往往容易不夠。
⑥ 認證與安全性
如食品廠、化工廠可能需要:
食品級認證
高溫承受標準
防爆規格(EX 型)
液位開關常見應用
液位開關在各產業的使用量非常龐大,以下列出最常見場景:
🔹 水塔自動補水
🔹 冷卻水系統
🔹 逆滲透淨水設備
🔹 水處理(污水 / 廢水)
🔹 化工槽液位監控
🔹 液壓油箱
🔹 柴油槽
🔹 食品製程液位
🔹 農業灌溉水位
🔹 飲料機小型感測
幾乎所有需要「避免溢出、避免乾抽」的設備,都離不開它。
結語:一支液位開關,就是設備安全運轉的守門員
液位開關雖然小,但在整套系統裡扮演非常關鍵的角色。
選對能:
減少停機
避免液體溢流
保護馬達與泵浦
提升生產效率
降低維護成本
選錯會:
容易誤動作
短路 / 漏電
造成設備毀損
生產中斷、成本暴增
希望這篇文章能讓採購與工程人員快速了解液位開關的全貌。


