一、靜壓測量原理
所有類型均基于液體靜壓力與液位高度的正比關(guān)系：P = ρ·g·H（P為液體靜壓，ρ為介質(zhì)密度，g為重力加速度，H為液位高度）。變送器通過檢測此壓力并轉(zhuǎn)換為標準電信號（如4–20mA）輸出。
投入式：探頭直接浸入液體，通過導氣電纜補償大氣壓，測量液柱靜壓。
側(cè)裝式：通過法蘭或毛細管隔離介質(zhì)，將壓力傳遞至傳感器，避免傳感器接觸腐蝕性或粘稠介質(zhì)。
二、液位變送器的特點與差異
1. 靜壓式液位變送器
結(jié)構(gòu)：擴散硅/陶瓷電容傳感器，全密封不銹鋼殼體（IP68防護）。
優(yōu)勢：
高精度（0.1%~0.5%FS），長期穩(wěn)定性≤0.1%FS/年。
耐腐蝕（316L不銹鋼膜片）、耐高溫（-40~85℃）。
適用場景：清水、污水、油類、輕度腐蝕性液體的敞口或密閉容器液位測量，如水庫、化工儲罐。
2. 投入式液位變送器
結(jié)構(gòu)：探頭與變送器一體或分體，直接投入液體底部，導氣電纜平衡大氣壓。
優(yōu)勢：
安裝簡易（無需法蘭連接），抗振動性強，適合深井、地下水池。
防雷擊設計（部分型號帶三級防雷模塊）。
局限：不適用高粘度或易結(jié)晶介質(zhì)（可能堵塞探頭）。
典型應用：水文監(jiān)測、石油儲罐、供水系統(tǒng)。
3. 側(cè)裝式液位變送器
結(jié)構(gòu)：單/雙法蘭結(jié)構(gòu)，通過毛細管填充硅油傳遞壓力，變送器側(cè)裝于容器壁。
分類：
單法蘭：適用于常壓或低壓容器，如食品飲料罐。
雙法蘭：高低壓法蘭分別連接容器上下部，測量差壓液位，適用高壓/高溫介質(zhì)（如反應釜）。
優(yōu)勢：
隔離傳感器與介質(zhì)，耐強腐蝕、高粘度（如泥漿、酸堿液）。
支持HART協(xié)議遠程校準，維護成本低。
典型應用：制藥反應罐、石油化工管道、食品工業(yè)粘稠介質(zhì)。
三、關(guān)鍵性能參數(shù)對比
參數(shù) | 靜壓式 | 投入式 | 側(cè)裝式（雙法蘭） |
精度 | 0.1%~0.5%FS | 0.25%~0.5%FS | 0.1%~0.25%FS |
量程 | 0~200m | 0~200m | 0~100m（高溫型可達300℃） |
防護等級 | IP68 | IP68 | IP67 |
耐介質(zhì)特性 | 輕腐蝕液體 | 水、油、弱腐蝕液 | 強腐蝕、結(jié)晶、粘稠介質(zhì) |
響應時間 | ≤5ms | ≤2ms | ≤0.2s（毛細管延遲） |
防爆等級 | Exia II CT4 | Exia II CT4 | Exd II CT6 |
四、應用場景與選型指南
1. 場景適配建議
靜壓式/投入式： 清水池、污水處理廠（如市政供水）。石油儲罐（需防爆認證）。
側(cè)裝式： 化工反應器（強酸、堿介質(zhì)）。食品制藥（需衛(wèi)生型法蘭，易清洗）。高粘度介質(zhì)（如紙漿、原油）。
2. 選型關(guān)鍵因素
介質(zhì)性質(zhì)：腐蝕性→側(cè)裝式（哈氏合金/鉭膜片）。
粘稠/結(jié)晶→側(cè)裝雙法蘭（防堵塞）。
環(huán)境要求：
防爆場景→本安型（Exia）或隔爆型（Exd）。
高溫→側(cè)裝式（硅油毛細管耐300℃）。
安裝條件：
狹窄空間→投入式（直徑可小至Φ22mm）。
需避免介質(zhì)接觸→側(cè)裝式（法蘭隔離）。
五、安裝與維護要點
投入式：
探頭需沉入液底，遠離出入口/攪拌器。
定期清潔膜片防止結(jié)垢（每6個月校準）。
側(cè)裝式：
法蘭安裝需平行于容器壁，毛細管避免彎折。
高溫環(huán)境需選高溫硅油填充液。
通用維護：
檢查電纜密封性（防滲漏）。
智能型變送器可通過HART手操器遠程診斷。
總結(jié)
靜壓式/投入式：經(jīng)濟型方案，適合普通液體液位測量，安裝便捷但抗介質(zhì)復雜性弱。
側(cè)裝式：解決高危工況（腐蝕、高溫、粘稠）的方案，維護成本高但可靠性好。
選型優(yōu)先級：先定介質(zhì)→再選類型（側(cè)裝>投入>靜壓）→最后匹配量程/防爆等級。實際應用中，側(cè)裝雙法蘭變送器在化工領域占比超60%，成為高要求場景的選擇。
