液體位開關是工業自動化與液體管理系統中的關鍵元件,能精準偵測容器內液體高度並觸發控制訊號,廣泛用於防止溢流、乾燒或系統故障。相較傳統手動監控,它提供即時反應與遠端監控功能,提升效率並降低人力成本。
詳細工作原理
浮球式液位開關依賴浮力原理:浮子隨液面升降,內置磁鐵或微動開關在特定高度改變電路狀態,常見於低壓水系統,反應可靠但易受汙垢影響。電容式透過兩個電極間電容變化運作,液體介電常數不同導致容量差異,適合油類或乳化液;其優點是無移動部件,耐高溫達150°C以上。光學式利用紅外LED與光接收器,液體折射率變化阻擋或反射光線,精準度高達±1mm,適用清澈液體但不宜用於塗料;振動式(如音叉)則偵測振動頻率偏移,抗泡沫干擾強。超音波或雷達式為非接觸變體,發射波束測反射時間計算距離,適合腐蝕或高壓環境(達100bar)。
全面類型比較
| 類型 | 優點 | 缺點 | 溫度/壓力範圍 | 價格範圍 (NTD) |
|---|---|---|---|---|
| 浮球式 | 成本低、簡單可靠 | 易卡住、限導電液 | -20~120°C / 10bar | 300-1500 |
| 電容式 | 無機械磨損、多介質適用 | 需校準、受黏度影響 | -40~200°C / 50bar | 800-3000 |
| 電導率式 | 極低成本、快速 | 僅導電液、無連續測量 | 0~100°C / 5bar | 200-800 |
| 光學式 | 快速、無汙染 | 限清澈液、光學疲勞 | -25~80°C / 10bar | 1000-2500 |
| 振動音叉式 | 抗泡沫/湍流、耐磨 | 高成本、振動敏感 | -50~250°C / 100bar | 2000-5000 |
| 超音波式 | 非接觸、連續測量 | 受氣泡/泡沫影響 | -40~150°C / 20bar | 3000-10000 |
選擇依液體黏度、溫度、壓力及介電常數決定,例如食品業偏好衛生級不鏽鋼光學式。
廣泛應用案例
化工業中,液位開關整合PLC系統控制反應釜加料,避免過充爆炸;在石油儲槽監測油位,連動閥門維持安全庫存。水處理應用包括污水泵站自動啟停,防止乾轉損壞馬達;住宅水塔浮球開關實現無人值守供水,年省電10-20%。食品加工用於奶油混合槽,確保配比精準;醫療設備監控蒸餾水位,符合GMP標準;HVAC系統控制冷卻塔溢流,提升能效。半導體產業選用高純度PFA材質光學開關,避免金屬污染晶圓製程。
安裝指南
頂裝適合深槽,側裝用於狹窄空間:垂直安裝浮球式確保浮子自由移動,電容式需避開攪拌區;接線遵循IP67防水規範,使用屏蔽線減干擾。校準步驟:注入測試液至高/低點,調整靈敏度至訊號穩定;高壓環境加裝防爆外殼,符合ATEX/IECEx標準。
維護與故障排除
每季檢查感測器表面,清潔黏附物(用軟布+異丙醇);浮球卡住多因汙垢,用壓縮空氣吹除或更換。常見故障:電容式漂移(校準解決)、光學式失效(換LED);使用診斷LED指示狀態,遠端IoT模組可App監控。壽命延長訣竅:選對材質(如PVDF耐酸)、避振動源,預期使用5-10年,ROI高於手動監控。
有關於液位開關的詢價需求歡迎加入政順電機官方LINE:@twn5746w詢價~


