液位開關(guān)

液位開關(guān)，也稱水位開關(guān)，液位傳感器，顧名思義，就是通過液位來控制線路通斷的開關(guān)。

液位開關(guān)
洗衣機是全球范圍內(nèi)廣泛使用的白色家電產(chǎn)品。近些年來，隨著水資源的緊缺以及市場對家電產(chǎn)品節(jié)能、環(huán)保性能要求的提高，特別是歐洲、北美地區(qū)對于家電產(chǎn)品節(jié)水指標已經(jīng)進入立法程序，良好的節(jié)水性能已經(jīng)成為了新一代智能、綠色洗衣機的重要技術(shù)發(fā)展趨勢。
節(jié)水的技術(shù)核心是要精確控制洗衣機筒中的水量，也意味著首先需要精確地測量液位高度。在大多數(shù)的洗衣機設(shè)計中，液位測量是通過機械觸電開關(guān)或是壓控的LC振蕩器（依靠控制器檢測振蕩頻率的變化以感知液位高度）。根據(jù)敏芯微電子設(shè)計人員反復(fù)試驗與長期測量，大量數(shù)據(jù)表明上述兩種方法是無法適合于精確液位控制的應(yīng)用。技術(shù)發(fā)展的趨勢亟需更高精度、更小分辨率、性能更加穩(wěn)定的壓力傳感器的出現(xiàn)。
基于微機電技術(shù)（MEMS）的微型壓力傳感器，由于其具有良好的可靠性、精密的分辨率以及高精度的特點，在工業(yè)、汽車以及白色家電中獲得了廣泛的應(yīng)用。將其應(yīng)用于洗衣機的液位檢測，不僅相對于傳統(tǒng)的方法省去了若干外圍電路，降低了成本；同時它可以更加精確地測量液位；更進一步地，此方案可以同時提供靜態(tài)液位與動態(tài)液位信息，籍此可以實現(xiàn)更加智能化的水量控制，例如流量監(jiān)測、注水放水速度監(jiān)測、泄漏探測等多種功能。因此，MEMS微型壓力傳感器將成為未來新一代智能、節(jié)水、環(huán)保洗衣機中不可或缺的核心芯片。 [1] 
電容式
電容式液位開關(guān)是采用偵測液位變化時所引起的微小電容量（通常為PF)差值變化，并由專用的ADA電容檢測芯片進行信號處理（可以輸出多種信號通訊協(xié)議，如：IO,BCD, PWM,UART,IIC…），從而檢測出水位，并輸出信號到輸出端。
電容式液位檢測的最大優(yōu)勢在于可以隔著任何介質(zhì)檢測到容器內(nèi)的水位或液體的變化，大大擴展了實際應(yīng)用，同時有效避免了傳統(tǒng)液位檢測方式的穩(wěn)定性、可靠性差的弊端。
在某些特殊領(lǐng)域不能檢測的問題，使用內(nèi)置MCU雙核處理的ADA電容檢測芯片的電容式液位開關(guān)，就可以實現(xiàn)很多特殊控制功能，甚至實現(xiàn)更多的集成化、智能化水位檢測功能，諸如太陽能熱水器、咖啡壺等應(yīng)用中掉電后的水位變化也能可靠檢測當前水位，電容式液位檢測是目前液位開關(guān)中最有優(yōu)勢的檢測方法。 [1] 
浮球開關(guān)
浮球液位開關(guān)是利用微動開關(guān)做接點輸出。當水平面以上揚線角度超過28°時，浮球液位開關(guān)內(nèi)部的鋼珠會滾動壓到微動開關(guān)或脫離微動開關(guān)，使液位開關(guān)ON或OFF的接點信號輸出。
液位開關(guān)
液位開關(guān)
也有另一類浮球液位開關(guān)，利用水銀開關(guān)做接點輸出，當液位上升接觸浮球時，浮球以重錘為中心隨水位上升角度變化。當水面以上揚線角度超過10°時，液位開關(guān)便會有ON或OFF的接點信號輸出。
其主要特點：
1、使用微動開關(guān)做接點輸出，接點容量10A/250VAC可直接起動電機設(shè)備。
2、歐規(guī)（HAR）橡膠電纜，耐候性佳、價格低、使用壽命長。
3、構(gòu)造簡單、不需保養(yǎng)、污水凈水皆可使用。
4、電纜線≦20米的長度皆可訂制。 [1] 
電子式
電子式液位開關(guān)通過內(nèi)置電子探頭對水位進行檢測，再由芯片對檢測到的信號進行處理，當判斷到有水時，芯片輸出高電平24V或5V等(PNP型或NPN型均可），當判斷到無水時，芯片輸出0V。高低電平的信號通過PLC或其它控制電路來讀取，并驅(qū)動水泵等用電器工作。

電子式液位開關(guān)可以橫向或豎向安裝。
當橫向安裝時，水位到達藍線就動作，且精度較高。產(chǎn)品豎向安裝時，水位到達紅線就動作，有一定的防波浪功能。電子式液位開關(guān)一般采用環(huán)氧樹脂封灌，密封防水，可長期浸在液體中，外部無機械活動部件，壽命長。右圖的BZ2401為普通型電子式液位開關(guān)，適用常溫水體環(huán)境。 [1] 
壓力式
全自動洗衣機中一般采用的液位開關(guān)就是壓力式水位開關(guān)，它裝在
洗衣機的壓力式水位開關(guān)
洗衣機的壓力式水位開關(guān)
洗滌缸的上部，它有一根下端開口的氣管通到缸底，進水時管里的空氣被封閉在里面出不來，就形成比外界稍高的壓力。水位越高壓力越高，這樣根據(jù)壓力就可間接測知水位。而壓力的測量仍然用彈性元件，靠元件的變形帶動觸點完成通斷動作。這種測液位的方法叫做“靜壓法”，在工業(yè)中用的不少。 [1] 
浮球式
浮球式液位開關(guān)最大的特點是有一個帶桿的浮球，隨著液位的變化，浮球聯(lián)動的桿隨著變化，從而控制開關(guān)的閉合。工業(yè)上很早就利用浮子測量水塔中的水位了。
目前使用最廣泛的是發(fā)泡浮子式液位開關(guān)、因其安裝簡便、價格低廉、使用壽命長而受到歡迎。 [1] 
水處理控制
在水處理中，液位控制往往關(guān)系到整個工藝的安全性、經(jīng)濟性和可行性。
在一個水處理的工藝流程中，一般都有原水，中間水箱，產(chǎn)水箱，反洗水箱，甚至廢液箱等。體積有大有小，一般地，產(chǎn)水箱、原水箱等都會比較大，尤其在大型的生產(chǎn)線，這時在水箱中往往需要使用多個液位開關(guān)控制多個液位。每個液位對應(yīng)不同的動作，常見的有泵的啟停，產(chǎn)水的啟停等。而有些水箱雖然很大，但是并不一定需要多個液位開關(guān)。
例如，在一個RO純水生產(chǎn)線上，使用RO濃水作為反洗水儲存在反洗水箱內(nèi)。在反洗水箱中，液位開關(guān)只有一個，既低液位控制開關(guān)，用于檢測反洗時水箱中的水量，而不用檢測水箱是否滿溢。因為RO生產(chǎn)純水不停，濃水就不可以停止排放。而對于產(chǎn)品水箱，則需要設(shè)置低液位和高液位控制開關(guān)。高液位開關(guān)用于檢測水箱是否裝滿，是則停止產(chǎn)水；低液位開關(guān)用于監(jiān)測在用水時，產(chǎn)品水箱內(nèi)產(chǎn)水是否足夠，不足則需停止產(chǎn)水外送。
對于一些需要更精確控制液位的場合，還可以設(shè)置多個中液位控制開關(guān)，一般是在高低液位控制開關(guān)之間等距離分布設(shè)置。 [1] 
超聲波開關(guān)
外貼式超聲波液位開關(guān)采用超聲波檢測技術(shù)，解決了傳統(tǒng)的液位開關(guān)的不足，不受液體表面的泡沫、水汽的影響。側(cè)貼式超聲波液位開關(guān)利用超聲波在管壁介質(zhì)中的余震信號，大幅度提高了穩(wěn)定性和穿透性，可適用于多種材料的容器，包括：合金鋼、不銹鋼、塑料、玻璃及各種合成材料。
外貼非接觸式超聲波液位開關(guān)提供了容器尤其是高壓、腐蝕、密閉容器物位測量的解決方案，將探頭緊貼于容器外側(cè)壁，不需要打孔，即可完成單點物位測量，這種技術(shù)不受介質(zhì)壓力、溫度、泡沫、氣體、反射系數(shù)等因素的影響，所以適用于醫(yī)藥，石油，化工，電力，食品等行業(yè)的各類液體液位工程控制，對于有毒的、強腐蝕危險品液體的檢測，該產(chǎn)品更是理想的選擇，可滿足多種應(yīng)用需求和適應(yīng)各種惡劣環(huán)境。同時，具有極高可靠性，高穩(wěn)定性。 [1] 
音叉式液位開關(guān)
工作原理：
音叉式液位開關(guān)是一種新型的液位開關(guān)。它是利用音叉振動的原理設(shè)計制作的。它是在音叉液位開關(guān)的感應(yīng)棒底座，透過壓電晶片驅(qū)動音叉棒，并且由另外一壓電晶片接受振動訊號，使振動訊號得以循環(huán)，并且使感應(yīng)棒產(chǎn)生共振。當物料與感應(yīng)棒接觸時，振動訊號逐漸變小，直到停止共振時，控制電路會輸出電氣接點信號。由于感應(yīng)棒感度由前端向后座依次減弱的自然原理，所以當桶槽內(nèi)物料與桶周圍向上堆積，觸及感應(yīng)棒底座〈后部〉或排料時，均不會產(chǎn)生錯誤訊號。
簡單的說，音叉在壓電晶體激勵下產(chǎn)生機械振動，這種振動具有一定的頻率和振幅。當音叉被液體或固體浸沒時，音叉的振動頻率和振幅將發(fā)生變化。這個頻率變化由電子線路檢測出來并輸出一個開關(guān)量。
適用范圍及特點：
音叉液位開關(guān)是一種新型的液位開關(guān)。幾乎適用于所有液體介質(zhì)，同時也適用于測量能自由流動的中等密度的固體粉末或顆粒。由于音叉液位開關(guān)基本沒有活動部件，機械磨損比較小，因此無需維護和調(diào)整，使用簡單方便。
另外，該液位開關(guān)采用國外的新技術(shù)和原裝進口芯片，具有使用壽命長、性能穩(wěn)定、安全可靠等優(yōu)點，以及適應(yīng)性強（被測介質(zhì)不同的電參數(shù)、密度對測量均不產(chǎn)生影響）、不需調(diào)校（無論測量何種介質(zhì)都不需要現(xiàn)場調(diào)校）和免于維護等特點，廣泛應(yīng)用于冶金、建材、化工、輕工、糧食等行業(yè)中物位的過程控制。 [2] 
電纜浮球
電纜浮球液位開關(guān)利用重力與浮力的原理設(shè)計而成，結(jié)構(gòu)簡單而合理，主要包括浮漂體，設(shè)置在浮漂體內(nèi)的大容量微型開關(guān)和能將開關(guān)處于通斷狀態(tài)的驅(qū)動機構(gòu)，以及與開關(guān)相連的三芯電纜。
該液位開關(guān)的顯著特點是性能穩(wěn)定可靠（不因液面的波動而引起誤動作），同時，它還具有無毒、耐腐蝕、安裝方便、使用壽命長等特點。

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液位開關(guān)
洗衣機是全球范圍內(nèi)廣泛使用的白色家電產(chǎn)品。近些年來，隨著水資源的緊缺以及市場對