工作原理

超声波液位开关是一种利用听不见的高频率声音（超声波）检查在指定位置是否存在液体的仪表。这种仪表由一个电子控制装置和一个探头构成。

超声波液位开关利用了超声波在空气和液体中的传播特性来检测液体的液位。即声波在空气中进行传播时，其信号强度出现很大的损失。而当声波在液体中进行传播时，其信号强度几乎保持不变。

为了达到检测液体液位的目的，我们必须确定在凹糟内是否存在液体或气体（空气）。由于液体的密度高于气体，所以通过液体传播声波时更为容易。凹槽一侧的传感器发射声波，而另一侧的传感器对声波进行检测。在凹槽中存在液体时，在检测侧所接收到的声波量很大。而当凹槽内存在气体（空气）时，检测侧只能接收到少量的声波。电子电路可以检测这种声波量的不同，并相应地输出继电器开关信号。

超声波液位开关中包括了两个压电晶体，一个压电晶体发射声波，而另一个压电晶体接收声波。两个压电晶体分别安装在金属材质传感器的凹槽两侧。发射晶体产生高频率的声波，这束超声波直接通过凹糟传播至接收晶体。接收晶体将所接收到的声波能量转换成电信号，这个电信号经过电子电路的处理后，就可以确定凹糟内存在液体还是存在空气。

下图所示为超声波液位开关传感器的基本结构。电信号发送到“发射”晶体，造成晶体产生振荡并发生高频率的声波。“接收”晶体将所收到的高频率声波转化为电信号，然后将电信号发送回电子电路进行处理。通过凹糟的声能对于空气是十分微弱的，而对于液体则是十分强大的。

应用

超声波液位开关可以应用于种类十分广泛的各种应用中，使用时不需要进行任何校准或设置。但是，这种开关所能起作用的工艺过程也存在着一些限制条件。下面各项因素就是在应用中选用超声波液位开关前所必须考虑的事项。

◆ 只适用于液体－工艺介质必须是液体。超声波液位开关无法区别出两种气体之间或者气体与固体之间的差别。而要达到正确的检测，则要求液体的密度是均匀的。

◆ 只适用于清洁的液体－液体中固体含量过高时，液体对声波的传播程度就不能满足进行检测的要求。典型情况下，液体中允许悬浮固体量为5%。

◆ 液体必须是流动液体－在液体无法排出传感器凹槽的应用条件下，会造成虚假报警。如果液体的粘度过大，以至于无法流出传感器的凹槽，则传感器无法正常工作。在某些情况下，这一点可以通过不同的安装形式予以解决，但当某些液体的粘度实在太大，则不能进行使用。

◆ 无（或很少）气泡－特别是对于粘度大于100cP（30W 机油）的液体。在粘稠液体中的较大气泡会阻挡声波信号的传播，使其不能穿越凹槽。低粘度的液体中可以允许存在相对大量的气泡，因为这种气泡通常是非常小。

应用举例

◆ 低温工况：液化天然气。

◆ 石化行业：原油，成品油，树脂，碳氢化合物等。

◆ 食品行业：饮料，果汁，烹调油，乳制品，糖蜜等。

◆ 化学行业：无机酸，碱，油漆，酒精，胶水等。

技术参数

◆ 输入电源： AC220V  ， DC24V

◆ 输出信号类型：AC250V/10A ，DC30V/10A ，DC60V/0.5A(迷你型)

◆ 探杆插深：≤6m（超长须定制）

◆ 重复性误差：±2mm

◆ 外壳防护等级：IP65（迷你型） ， IP66（其他）

◆ 电气接头： M15×1.5（迷你型）  ，  M20×1.5（标准型）

◆ 环境温度范围：-40℃～70℃

◆ 工艺温度范围：-40℃～80℃  

◆ 工艺连接： NPT 3/4 ，NPT 1  ，DN50 ，DN80等

◆ 工艺压力：7MPa