投入式液位計(jì)的選型需綜合考慮介質(zhì)特性、測量環(huán)境、功能需求等多方面因素,確保設(shè)備適配工況、測量準(zhǔn)且長期穩(wěn)定運(yùn)行。以下是核心選型要點(diǎn)及分析:
一、介質(zhì)特性(直接影響傳感器壽命與測量準(zhǔn)確性)
介質(zhì)與液位計(jì)探頭直接接觸,其物理化學(xué)特性是選型的首要依據(jù):
腐蝕性
若介質(zhì)為酸(如鹽酸)、堿(如氫氧化鈉溶液)、鹽溶液或有機(jī)溶劑,需根據(jù)腐蝕性強(qiáng)度選擇探頭材質(zhì):
弱腐蝕(如自來水、普通污水):304 不銹鋼;
中強(qiáng)腐蝕(如稀硫酸、海水):316L 不銹鋼;
強(qiáng)腐蝕(如氫氟酸、濃硝酸):聚四氟乙烯(PTFE)、哈氏合金(Hastelloy)。
避免因材質(zhì)不耐腐蝕導(dǎo)致探頭穿孔、信號漂移或設(shè)備報(bào)廢。
密度與穩(wěn)定性
投入式液位計(jì)通過 “靜壓 = 密度 × 重力加速度 × 液位高度" 換算液位,介質(zhì)密度恒定時(shí)(如清水),普通型號即可;
若密度不穩(wěn)定(如混合液、多組分介質(zhì)),需選擇帶密度補(bǔ)償功能的智能型液位計(jì)(可實(shí)時(shí)修正密度變化對測量的影響)。
雜質(zhì)與狀態(tài)
含懸浮顆粒(如泥漿、污水):選帶防堵設(shè)計(jì)的探頭(如大孔徑壓力接口、耐磨材質(zhì)),避免顆粒堵塞壓力孔;
高粘度(如原油、糖漿):探頭需光滑(減少介質(zhì)附著),必要時(shí)選帶自動清洗功能的型號;
易結(jié)晶 / 凝固(如熔融鹽、樹脂):需配套伴熱裝置(如電伴熱),并選耐溫材質(zhì),防止結(jié)晶包裹探頭導(dǎo)致測量失效。
揮發(fā)性與安全性
易揮發(fā)、有毒介質(zhì):需確保探頭密封性能(如 IP68 防護(hù)),避免介質(zhì)滲透損壞傳感器;若為易燃易爆介質(zhì),需同步考慮防爆要求(見下文 “防爆與防護(hù)")。
二、測量范圍與安裝條件
量程匹配
需覆蓋實(shí)際液位的大波動范圍(包括工藝工況,如滿罐、放空),且設(shè)備標(biāo)稱量程需≥實(shí)際需求。
注意:量程過大會降低小液位區(qū)間的測量精度(如用 0-20m 量程測 0-2m 液位,誤差相對更大),建議量程略大于實(shí)際需求(如留 10%-20% 余量)。
安裝方式與空間
安裝位置:探頭需垂直投入介質(zhì),避免靠近進(jìn)料口、攪拌器(防止水流沖擊導(dǎo)致信號波動);若容器底部有沉淀物,探頭需高于底部 5-10cm(避免接觸沉積物)。
安裝環(huán)境空間:狹窄容器需選細(xì)長型探頭;頂部投入式需考慮探頭長度是否適配容器高度(如 10m 深容器需選線纜 / 桿長≥10m 的型號)。
容器類型:敞口容器(無氣相壓力)可選普通型號;密閉容器(有氣相壓力,如反應(yīng)釜)需選帶氣相壓力補(bǔ)償?shù)男吞枺ū苊鈿庀鄩毫Ω蓴_靜壓測量)。
三、介質(zhì)溫度與壓力
工作溫度
介質(zhì)溫度需在傳感器的額定溫度范圍內(nèi)(如 - 40~80℃、-20~150℃),超過范圍會導(dǎo)致:
低溫:介質(zhì)凝固或傳感器電路故障;
高溫:探頭材質(zhì)老化、密封件失效(如橡膠密封圈軟化)、信號漂移。
高溫介質(zhì)(如 150℃以上)需選高溫型傳感器(采用耐高溫材質(zhì)如陶瓷、藍(lán)寶石膜片,配套高溫線纜)。
工作壓力
包括介質(zhì)靜壓(液位產(chǎn)生的壓力)和容器內(nèi)的氣相壓力(密閉容器),兩者之和需≤傳感器的耐壓值(如 1MPa、5MPa)。
舉例:10m 高的清水(靜壓約 0.1MPa)+ 密閉容器氣相壓力 0.5MPa,則傳感器耐壓需≥0.6MPa。
四、輸出信號與通訊需求
需匹配控制系統(tǒng)的信號接口,確保數(shù)據(jù)傳輸兼容:
模擬信號:常用 4-20mA;
數(shù)字信號:HART(可雙向通訊,支持遠(yuǎn)程校準(zhǔn))、RS485(Modbus 協(xié)議,適合聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控);
特殊需求:無線傳輸(如 LoRa、NB-IoT,適合不便布線的場景,如戶外儲罐)、帶本地顯示(現(xiàn)場直接讀數(shù),無需外接儀表)。
五、環(huán)境與工況安全性
防爆等級
若用于易燃易爆環(huán)境(如化工車間、油氣儲罐),需選防爆認(rèn)證型號:
隔爆型(Ex d):適用于 1 區(qū)、2 區(qū)危險(xiǎn)場所;
本安型(Ex ia):適用于 0 區(qū)、1 區(qū)(更嚴(yán)格的防爆要求)。
防護(hù)等級
探頭需具備防水、防塵能力,避免雨水、介質(zhì)飛濺導(dǎo)致內(nèi)部電路損壞;
接線盒防護(hù)等級≥IP65(防止噴水侵入)。
抗干擾能力
環(huán)境有強(qiáng)電磁干擾(如附近有電機(jī)、變頻器):選帶電磁屏蔽的線纜(如雙絞屏蔽線)或抗干擾電路設(shè)計(jì)的型號;
振動環(huán)境(如泵體附近):選耐振動的探頭(如采用固定螺紋加固,避免松動)。
六、精度與穩(wěn)定性要求
精度:根據(jù)工藝需求選擇(如 ±0.1% FS、±0.5% FS),高精度適用于計(jì)量、配比控制(如食品飲料、醫(yī)藥);普通監(jiān)控可放寬至 ±1% FS。
穩(wěn)定性:長期使用的零點(diǎn)漂移(如每月≤0.1% FS)、溫度漂移(如≤0.01% FS/℃)需符合要求,減少頻繁校準(zhǔn)的工作量。
七、附加功能與維護(hù)成本
附加功能:是否需要液位報(bào)警(如高低液位繼電器輸出)、溫度測量(一體型溫液位計(jì))、自診斷功能(故障自動提示)等,按需選擇(功能越多成本越高)。
維護(hù)便利性:探頭是否易拆卸清洗(如快裝接口)、校準(zhǔn)是否簡單(支持現(xiàn)場按鍵校準(zhǔn)或遠(yuǎn)程 HART 校準(zhǔn))、耗材(如線纜、密封圈)是否易采購。
成本預(yù)算:平衡性能與價(jià)格,避免過度選型(如普通污水池?zé)o需選高精度防爆型號),但關(guān)鍵工況(如高危介質(zhì))需優(yōu)先保證可靠性。
總結(jié)
選型核心邏輯:以介質(zhì)特性為基礎(chǔ),匹配測量范圍與環(huán)境參數(shù),兼顧信號兼容與安全要求。例如:
市政污水池(弱腐蝕、常溫、敞口、含雜質(zhì)):選 304 不銹鋼探頭、IP68 防護(hù)、0-10m 量程、4-20mA 輸出、帶防堵設(shè)計(jì)的型號;
化工反應(yīng)釜(強(qiáng)腐蝕、高溫 120℃、密閉帶壓、易爆):選 PTFE 材質(zhì)、高溫高壓型、帶壓力補(bǔ)償、Ex d 防爆、HART 通訊的智能液位計(jì)。