液位開關(guān)測量快速變化液位時信號輸出方式的選擇

在現(xiàn)場應(yīng)用中，客戶經(jīng)常碰到小容器或管道等液位快速變化的液位測量問題。由于小容器和管道的容積小、空間有限，只要液體流速稍大，液體溢出的情況就極易發(fā)生。這時，在選擇液位開關(guān)時，信號輸出方式的選擇就顯得非常重要。選用的液位開關(guān)除了整體結(jié)構(gòu)不能過大，探頭也要緊湊小巧外，測量的反應(yīng)速度亦不能忽視。因為音叉液位開關(guān)具有工況適應(yīng)性廣、工作穩(wěn)定可靠、信號輸出方式豐富多樣等優(yōu)勢，在大部分工況中，用戶多選擇音叉液位開關(guān)用于液位的測量。

計為常溫音叉液位開關(guān)

音叉液位開關(guān)的工作原理是采用壓電器件實現(xiàn)叉體的振動驅(qū)動與檢測。當(dāng)叉體與被測液體接觸時，叉體的諧振頻率明顯降低，振動頻率的變化直接反映在壓電檢測器件的輸出信號上，檢測電路對頻率的變化進行判別并輸出一個開關(guān)信號。

相比其他液位測量儀表，音叉液位開關(guān)抗干擾能力強，不易受泡沫、氣泡影響，同時還能測量一般粘稠液體，具有高可靠性，精度誤差在±1mm之內(nèi)，是一款廣泛用于液位測量的控制開關(guān)。計為音叉液位開關(guān)通過SIL2/3安全認證和本安、隔爆防爆認證。叉體長僅40mm，可測液體最低密度達0.5g/cm3，非常適合小型容器或者管道液位的測量。

目前，計為音叉液位開關(guān)的電源與信號輸出配置有四種信號輸出方式（繼電器、二線制、NAMUR和晶體管）供客戶選擇。

1.繼電器（DPDT）輸出方式：電源采用交直流通用形式，供電范圍：20～253V AC/20～72V DC，由內(nèi)部電路智能識別匹配，信號輸出可自由選擇常閉或常開，是常用的一種輸出方式，可以直接控制多種啟動開關(guān)，應(yīng)用范圍較廣。

2.二線制輸出方式：采用直流供電10～36V DC，報警輸出8mA或16mA，因輸出電流值小，具有本安防爆認證，安全性能高，一般應(yīng)用于安全性能要求較高的場合。

3.NAMUR輸出方式：NAMUR輸出源于二線制，但其只需要提供一個8V左右的直流電壓，報警信號輸出≤1mA或≥2.1mA電流信號，與二線制8mA/16mA相比，其電流和電壓更低。由于是低壓供電、微電流輸出，NAMUR信號輸出型均為本安型防爆儀表，通常與隔離式安全柵配合，應(yīng)用于有防爆要求高的危險工況。

帶NAMUR輸出的計為音叉液位開關(guān)

4.晶體管輸出方式:采用6～48V DC供電，可自由選擇PNP或者NPN輸出方式。由于晶體管輸出驅(qū)動電流小、響應(yīng)頻率高、使用壽命長，適用于控制伺服控制器、固態(tài)繼電器等要求頻率高、壽命長的應(yīng)用場合。

在上面四種信號輸出中，二線制和NAMUR均為小電流輸出，常用于注重防爆安全的應(yīng)用場合；而繼電器和晶體管一般用于對儀表沒有本質(zhì)安全要求的工況場合，應(yīng)用范圍更廣。一般地，繼電器和晶體管可以直接控制啟動設(shè)備，比二線制和NAMUR輸出方式的響應(yīng)更快，適于需快速響應(yīng)防溢出的工況場合。而繼電器和晶體管信號輸出的區(qū)別主要表現(xiàn)在：繼電器屬于機械元件，由于機械元件都會有動作壽命，它的輸出驅(qū)動電流大，響應(yīng)存在機械延時，相對晶體管的響應(yīng)要慢一些。另外，繼電器有機械壽命和每分鐘開關(guān)次數(shù)的限制，一般用于驅(qū)動中間繼電器、接觸器的線圈、指示燈等動作頻率不高的場合。而晶體管是電子元件，只有老化而沒有使用次數(shù)限制，特別適用于切換頻率高的工況。

帶晶體管信號輸出的Ring-11音叉液位開關(guān)電子模塊

可見，對于小型容器或者管道液位等快速變化的工況，想要安全有效地防止液位溢出，建議選擇晶體管輸出的音叉液位開關(guān)。因其動作頻率更高，反應(yīng)迅速及時，可以快速頻繁切換，更能有效防范溢出事故的發(fā)生。