电导液位传感器 - 设计和工作原理

在工业中，特别是在食品工业中非常常见的标准任务是在容器中的液体达到一定液位时发出信号。解决这个问题的方法有很多，但最简单、成本最低的方法是使用电导液位传感器。

这种传感器可以成功地与电导率为 0.2 S / m 或更高的导电液体一起工作。此类液体包括饮用水和工业用水、弱碱溶液、酸、废水和食品液体（例如酵母或啤酒）。

电导传感器的工作原理是基于这样一个事实，即当容器中的液体达到一定液位时，工作液体会使传感器电极与金属罐体或传感器本身的附加电极闭合，从而导致传感器电路中的电流。结果，关闭传感器电路会导致继电器激活，继而控制相应的电路。

根据温度和压力条件，电导液位传感器基本上能够在高达+350°C的温度和高达6.3 MPa的压力下工作，这是由电极绝缘体的材料决定的，制造商指示具体值在随附的文档中。

电导传感器正常运行的障碍可能是：液体的强烈起泡、工作介质的强烈蒸发、在传感器的敏感元件上形成绝缘沉积物以及在其绝缘体上形成导电沉积物。制造商试图通过为传感器选择更合适的材料来防止所有这些障碍。

让我们看看电导传感器工作流程的物理原理，也就是说，我们将略微触及电导测量的本质。溶液的电阻，分别 - 它的 电导率, 表征给定溶液在一定程度上传导电流的能力。

这些参数与溶质和溶剂的物理化学性质密切相关：溶解离子的浓度及其迁移率、这些离子的电荷、溶液的温度、压力和许多其他因素。

电导率以西门子每厘米 (S/cm) 为单位测量。超纯水和纯水的特性是以欧姆每厘米 (ohm * cm) 表示的电阻。

根据电导学术语，电导池是传感器的敏感元件，其特征在于电池常数。

在经典形式中，电导池由两个面积为几平方厘米的平行电极组成，它们浸没在溶液中，它们之间的距离通常为几厘米。

对于每个这样安装的传感器，可以输入电池常数 (s) 并以 1/cm 表示。如今，越来越多的电导传感器采用不锈钢电极，但常数有所不同。

电导率水平传感器可以监测一种或多种指定水平的导电流体。原理始终相同 — 液体的电导率不同于空气的电导率，电极固定。传感器可以是单电极或多电极，这使您可以跟踪多个液位。

在其最简单的形式中，电导液位传感器由不锈钢电极制成，其中一个用作控制电路中的公共电极并安装在容器中，因此其工作部分与液体持续接触，特别是，装有液体的容器的导电体可以成为公共电极……其他电极将发出信号并位于要监测的特定液位。

在向容器中注入液体的过程中，信号电极依次与该液体接触，电路依次闭合。因此，设备的信号输出被触发。

单电极传感器适用于封闭或开放的金属容器。传感器套管可以是 PTFE、陶瓷或塑料。杆由不锈钢制成。在传感器的制造中，特别注意它们的结构，必须防止由于液体积聚而引起的误报。

如上所述，五电极、四电极和三电极电导液位传感器用于监测容器中的多个液位，即使容器壁不导电，即由诸如此类的绝缘材料制成作为塑料。