集成在传感器探头中的电极与周围环境共同形成一个电容,其电容值取决于介质的介电常数。电容器和传感器电路中的电感线圈共同组成一个谐振电路。根据测得的谐振频率和可调的开关动作范围,传感器触发开关信号。
通用型CleverLevel点物位传感器可检测任何介质——无论是固体颗粒、液体还是粘性介质,这种智能型物位开关堪称音叉技术的终结者。
电容式物位传感器的工作原理与开放式电容器类似:测量电极与接地电极之间形成一个电场,如果介电常数大于空气介电常数的物质进入电场中,那么电场的电容会增加,具体取决于该物质的介电常数。传感器中的电子元件可测量出这一电容增加,所产生的信号在信号处理期间进行评估,如果达到对应幅值,便会触发开关量输出。
光电液位传感器的工作原理是基于全反射临界角度的变化,这取决于传感器探头所接触的介质是水还是空气。如果探头接触的是液体,光束经折射后进入液体,传感器输出的开关状态发生改变。液体介质可能具有导电性,或混浊、或透明。
安装在软管或立管上的液位传感器也遵循类似的工作原理,只是不与介质接触:如果探头周围没有液体,发射光会直接到达接收器;如果液体进入检测范围内,一部分光线发生折射,这样就只有较少的光线到达接收器。据此,传感器就可以分析光强的变化。
电位计式物位传感器的测量原理是基于传感器探头和金属罐壁之间电压比的变化。液体的电导率和电容会产生一个电通量场。在此,传感器探头起到分压器的作用,其中电导率和电容的比值会随着液位的变化而变化,亦即分压比与液位成正比。简单地说,传感器探头和液体组成的系统可以看作是一个电位计,液位的改变可以比作转动一个标准电位计。
静压液位传感器的测量原理是压力测量,即通过压力变送器中的测量芯体测量容器底部受到的压力,将其用于计算相关的液位。当液位上升时,静压会在重力的作用下增加。
超声波传感器的测量原理是测量超声波信号的传播时间。传感器发射的高频声波被被测介质表面反射,介质可以是液体、颗粒或粉末形态。超声波传感器能够可靠检测透明物体或其他难测物体。
在进行连续物位测量时,超声波传感器会测量其与介质表面之间的距离,测量值以电压信号形式输出。输出电流或输出电压与料位或介质表面与传感器之间的距离成正比。