液位开关测量快速变化液位时信号输出方式的选择

　　在现场应用中，客户经常碰到小容器或管道等液位快速变化的液位测量问题。由于小容器和管道的容积小、空间有限，只要液体流速稍大，液体溢出的情况就极易发生。这时，在选择液位开关时，信号输出方式的选择就显得非常重要。选用的液位开关除了整体结构不能过大，探头也要紧凑小巧外，测量的反应速度亦不能忽视。因为音叉液位开关具有工况适应性广、工作稳定可靠、信号输出方式丰富多样等优势，在大部分工况中，用户多选择音叉液位开关用于液位的测量。

　　音叉液位开关的工作原理是采用压电器件实现叉体的振动驱动与检测。当叉体与被测液体接触时，叉体的谐振频率明显降低，振动频率的变化直接反映在压电检测器件的输出信号上，检测电路对频率的变化进行判别并输出一个开关信号。

　　相比其他液位测量仪表，音叉液位开关抗干扰能力强，不易受泡沫、气泡影响，同时还能测量一般粘稠液体，具有高可靠性，精度误差在±1mm之内，是一款广泛用于液位测量的控制开关。计为音叉液位开关通过SIL2/3安全认证（可在国家认证认可监督管理委员会官网进行查询）和本安、隔爆防爆认证。叉体长仅40mm，可测液体最低密度达0.5g/cm³，非常适合小型容器或者管道液位的测量。

　　目前，计为音叉液位开关的电源与信号输出配置有四种信号输出方式（继电器、二线制、NAMUR和晶体管）供客户选择。

　　1．继电器（DPDT）输出方式：电源采用交直流通用形式，供电范围：20～253V AC/20～72V DC，由内部电路智能识别匹配，信号输出可自由选择常闭或常开，是常用的一种输出方式，可以直接控制多种启动开关，应用范围较广。

　　2．二线制输出方式：采用直流供电10～36V DC，报警输出8mA或16mA，因输出电流值小，具有本安防爆认证，安全性能高，一般应用于安全性能要求较高的场合。

　　3．NAMUR输出方式：NAMUR输出源于二线制，但其只需要提供一个8V左右的直流电压，报警信号输出≤1mA或≥2.1mA电流信号，与二线制8mA/16mA相比，其电流和电压更低。由于是低压供电、微电流输出，NAMUR信号输出型均为本安型防爆仪表，通常与隔离式安全栅配合，应用于有防爆要求高的危险工况。

　　4．晶体管输出方式:采用6～48V DC供电，可自由选择PNP或者NPN输出方式。由于晶体管输出驱动电流小、响应频率高、使用寿命长，适用于控制伺服控制器、固态继电器等要求频率高、寿命长的应用场合。

　　在上面四种信号输出中，二线制和NAMUR均为小电流输出，常用于注重防爆安全的应用场合；而继电器和晶体管一般用于对仪表没有本质安全要求的工况场合，应用范围更广。一般地，继电器和晶体管可以直接控制启动设备，比二线制和NAMUR输出方式的响应更快，适于需快速响应防溢出的工况场合。而继电器和晶体管信号输出的区别主要表现在：继电器属于机械元件，由于机械元件都会有动作寿命，它的输出驱动电流大，响应存在机械延时，相对晶体管的响应要慢一些。另外，继电器有机械寿命和每分钟开关次数的限制，一般用于驱动中间继电器、接触器的线圈、指示灯等动作频率不高的场合。而晶体管是电子元件，只有老化而没有使用次数限制，特别适用于切换频率高的工况。

　　可见，对于小型容器或者管道液位等快速变化的工况，想要安全有效地防止液位溢出，建议选择晶体管输出的音叉液位开关。因其动作频率更高，反应迅速及时，可以快速频繁切换，更能有效防范溢出事故的发生。