液位传感器有哪些种类？-电子发烧友网

液位传感器的种类划分维度多样，核心可按测量原理 / 接触方式分类（最贴合实际选型需求），同时可结合介质状态、输出信号等维度补充划分。以下是系统且实用的分类体系，包含各类传感器的核心原理、优缺点及典型应用，方便针对性选型：

星科创非接触液位传感器

一、核心分类：按测量原理 + 接触方式（工业主流分类）（如有需要。联系：刘先生-19210042892）

（一）接触式液位传感器（探头与介质直接接触）

此类传感器通过探头与液体直接作用实现测量，结构简单、成本较低，适用于常规工况。

浮球式液位传感器

核心原理：利用液体浮力带动浮球上下移动，触发内部机械开关（定点控制）或电位器（连续测量），将位移转化为电信号。
细分类型：浮球开关（单点 / 多点报警，如水箱高低液位报警）、浮球液位计（连续液位测量）。
优点：结构简单、成本低、抗干扰强、无需电源（部分机械开关型）。
缺点：易受介质粘度、悬浮物影响（如粘稠液体导致浮球粘连），机械磨损影响寿命，卫生级场景适用性差。
典型应用：普通水箱、油桶液位报警，民用热水器、洗衣机水位控制。

投入式压力 / 静压液位传感器

核心原理：将压力敏感元件（如陶瓷电容、扩散硅）投入液体底部，通过测量液体静压力（P=ρgh，ρ 为介质密度，h 为液位高度）换算液位。
优点：测量范围广（可达数十米）、精度高（±0.1% FS~±0.5% FS）、适用于密闭 / 敞口容器，安装简便。
缺点：探头易受介质腐蚀、结垢（需选用防腐材质如 316L、PTFE），粘稠介质或含大量悬浮物时易堵塞压力孔。
典型应用：化工储罐、污水处理池、水库水位监测，工业液压油液位测量。

接触式电容液位传感器

核心原理：将金属电极插入液体，电极与容器壁（或另一电极）形成电容，液位变化导致介电常数改变，进而转化为电容信号。
优点：响应快、精度较高，适用于导电 / 非导电介质，可测量高粘度液体。
缺点：电极易腐蚀、结垢，需与介质兼容，卫生级场景需特殊设计（如食品级电极）。
典型应用：化工酸碱溶液储罐、涂料罐液位测量，普通工业液体连续监测。

音叉式液位传感器

核心原理：通过压电陶瓷驱动音叉振动，当音叉接触液体时，振动频率 / 幅值发生变化，触发开关信号输出（主要用于定点报警）。
优点：抗干扰强（不受介质粘度、密度、温度影响），安装简单，适用于恶劣工况。
缺点：仅支持定点控制（无法连续测量），对介质粘度有一定限制（通常≤1000cP）。
典型应用：储罐高低液位报警、泵阀启停控制，腐蚀性液体、含杂质液体的液位开关。

磁致伸缩液位传感器

核心原理：在波导丝上施加电流脉冲，与浮球内磁铁产生的磁场相互作用，产生磁致伸缩波，通过测量波的传播时间换算液位。
优点：精度极高（±0.01% FS）、稳定性好、寿命长，支持连续测量和多点报警。
缺点：成本高、安装要求高（需垂直安装），不适用于强磁场环境。
典型应用：精密化工、医药中间体储罐，高端液压系统、航空航天燃油箱液位测量。

（二）非接触式液位传感器（探头与介质无接触）

此类传感器通过隔空感应或穿透容器壁测量，适用于强腐蚀、卫生级、高温高压等复杂工况，维护成本低。

非接触电容式液位传感器

核心原理：探头与容器壁形成电容，液位变化导致介电常数改变，通过检测电容波动推算液位（无需接触介质）。
优点：抗腐蚀、无污染、安装灵活（容器外侧安装），适用于卫生级、强腐蚀、高粘度介质。
缺点：受容器材质（非金属 / 薄壁金属）、壁厚影响，低介电常数液体（如汽油）测量需特殊设计。
典型应用：食品饮料储罐、医药无菌药液罐、化工酸碱溶液罐，小型设备微型液位监测。

超声波液位传感器

核心原理：向液面发射超声波，测量声波反射时间（t），通过公式 h=c×t/2（c 为声速）计算液位高度。
优点：测量范围广（可达数十米）、安装简便，适用于敞口容器、无腐蚀介质。
缺点：受介质表面状态（泡沫、波动）、温度、湿度影响大，密闭容器或强腐蚀环境适用性差。
典型应用：污水处理池、蓄水池、普通化工储罐，敞口容器液位连续监测。

雷达液位传感器

核心原理：发射高频电磁波（微波），通过接收液面反射波的时间差或频率差（FMCW 调频连续波）计算液位。
细分类型：脉冲雷达（适用于中长量程）、调频连续波雷达（适用于高精度、短量程）；按安装方式分非接触式、导波雷达（接触式，归为雷达类）。
优点：抗干扰极强（不受温度、湿度、泡沫、粉尘影响）、精度高、测量范围广（可达百米），适用于极端工况。
缺点：成本高，金属容器或复杂形状容器需特殊校准。
典型应用：石油化工大型储罐、高温高压反应釜、粉尘多的料仓（固体颗粒），极端恶劣环境液位测量。

激光液位传感器

核心原理：发射激光束至液面，测量激光反射时间或相位差，换算液位高度。
优点：精度极高（±0.1mm）、响应快、抗干扰强，适用于高精度测量场景。
缺点：成本高、受介质透明度影响（如浑浊液体反射率低），易受强光干扰。
典型应用：实验室精密仪器、电子设备冷却液罐、高端制造业精准液位控制。

红外液位传感器

核心原理：通过红外发射器发射红外光，液面反射后被接收器接收，根据反射信号强度判断液位（主要用于定点报警）。
优点：体积小、成本低、安装简便，适用于小型容器、透明介质。
缺点：仅支持定点控制，受介质透明度、液面波动影响大，测量距离短（通常≤50cm）。
典型应用：加湿器水箱、咖啡机储水罐、小型试剂瓶液位报警。

二、补充分类维度（按介质状态 / 输出信号 / 安装方式）

1. 按被测介质状态分类

液体液位传感器：适用于水、油、酸碱溶液、有机溶剂等液体（上述多数传感器均为此类）。
固体物位传感器：适用于粉末、颗粒、块状固体（如雷达物位计、超声波物位计、电容物位计）。
界位传感器：用于测量两种不相溶介质的分界面（如油水界面、液固界面，如磁致伸缩界位计、雷达界位计）。

2. 按输出信号类型分类

模拟信号传感器：输出 4-20mA 电流信号、0-5V/0-10V 电压信号（如投入式压力液位计、超声波液位计），适配传统 PLC、DCS 系统。
数字信号传感器：输出 RS485（Modbus）、CAN、HART、Profibus 等数字信号（如雷达液位计、非接触电容式液位计），支持远程通信与智能化管理。
开关量传感器：输出 NPN/PNP、继电器触点信号（如浮球开关、音叉式液位开关），用于定点报警或泵阀启停控制。

3. 按安装方式分类

顶装式：从容器顶部安装（如雷达液位计、磁致伸缩液位计），适用于密闭容器、深量程测量。
侧装式：从容器侧面安装（如非接触电容式液位计、浮球液位计），适用于敞口 / 密闭容器，安装空间受限场景。
底装式：从容器底部安装（如投入式压力液位计、底装式超声波液位计），适用于无法顶部 / 侧面安装的场景。

三、各类传感器核心特性对比表

传感器类型	测量方式	精度范围	适用介质	核心优势	主要局限
浮球式	接触式	±1%FS~±5%FS	清洁、低粘度液体	成本低、抗干扰强	易粘连、机械磨损
投入式压力型	接触式	±0.1%FS~±0.5%FS	各类液体（含腐蚀性）	量程广、精度高	易结垢、需防腐材质
接触式电容型	接触式	±0.5%FS~±1%FS	导电 / 非导电液体	响应快、适配高粘度	电极易腐蚀、卫生性差
磁致伸缩型	接触式	±0.01%FS~±0.1%FS	各类液体	精度极高、稳定性好	成本高、安装要求高
非接触电容式	非接触式	±0.2%FS~±1%FS	卫生级、强腐蚀、高粘度	无污染、安装灵活	受容器材质 / 壁厚影响
超声波式	非接触式	±0.5%FS~±2%FS	敞口、清洁液体	量程广、成本适中	受泡沫、温度影响大
雷达式	非接触式	±0.1%FS~±0.5%FS	各类介质（含极端工况）	抗干扰极强、精度高	成本高、复杂容器需校准
激光式	非接触式	±0.01mm~±0.1%FS	透明、清洁液体	精度极高、响应快	成本高、受透明度影响