如何選擇合適的液位偵測方式？從單點、雙點、多點液位開關到連續液位感測器

在不同設備中，液位偵測可能負責完全不同的工作。

有些系統只需要判斷液體是否到達某一個位置；有些設備需要在液位下降到一定程度時啟動補液，並在液位上升到另一個位置時停止補液；有些儲液系統需要辨識多個不同的液位狀態；而在更複雜的應用中，設備還需要即時掌握液位的實際變化。

這些需求分別對應不同的液位偵測方式。

因此，選擇液位開關或液位感測器時，首先應該回答一個核心問題：

設備需要取得什麼樣的液位資訊？

一、液位偵測的四種基本需求

液位偵測方案可以依照設備需要取得的資訊來區分：

設備需要知道什麼	方案
液位是否達到一個位置	單點液位檢測
液位是否處於某個控制範圍	雙點液位檢測
液位處於多個預設狀態中的哪一個	多點液位檢測
液位目前具體處於什麼高度	連續液位檢測

這四種方式的差異，本質上就是設備需要取得的液位資訊量不同。

二、只需要判斷一個位置：單點液位開關

單點液位開關用來偵測一個預設的液位位置。當液體上升或下降到該位置時，浮球跟著移動，並透過內部磁鐵與磁簧開關(干簧管)或其他磁感應元件完成電氣狀態切換。

單點液位開關主要回答一個問題：

液體是否已經到達某個設定位置？

例如：

• 液體是否低於最低允許液位。

• 液體是否已經達到滿液位。

• 是否需要開始補液。

• 是否已經到達警示位置。

在這些應用中，設備不需要知道液體目前的精確高度，只需要在液位到達關鍵位置後輸出一個開關訊號。

例如缺液保護應用中，當液位下降到設定位置後，液位開關將狀態訊號傳送給控制系統，再由控制板、PLC 或繼電器執行停止設備、警示或其他動作。

需要注意的是，液位開關通常負責偵測，而不是直接執行設備控制動作。

三、需要控制一個液位範圍：雙點液位開關

很多設備並不是只需要判斷一個液位位置，而是希望將液體維持在一定範圍內。

最典型的就是自動補液系統：

液位下降到低位 → 啟動補液

液位上升到高位 → 停止補液

透過兩個液位偵測點，可以建立一個高低液位控制區間。

這種方式比只使用單一液位點，更能降低幫浦、閥門或其他控制裝置在臨界位置頻繁啟動與停止的情況。

常見應用包括自動補水、水箱液位控制、冷卻液控制及儲液設備等。

四、需要辨識多個液位狀態：多點液位開關

如果設備需要判斷多個不同的液位狀態，可以使用多點液位開關。

例如系統可能需要區分：接近空箱、低液位、正常液位、高液位及接近滿液位。

液位元狀態	可能的控制動作
極低液位	停止設備並報警
低液位	啟動補液
正常液位	維持當前工作狀態
高液位	停止補液
極高液位	觸發滿液位或溢流報警

多點液位開關提供的是多個預設位置的離散訊號。

它可以讓控制系統比單點或雙點方案取得更多液位狀態，但仍然不是連續量測液位高度。

五、需要即時掌握液位變化：連續液位感測器

如果設備需要知道液體目前的實際高度、剩餘比例或容量變化，就需要採用連續液位偵測方案。

連續液位感測器可以把液位在整個偵測範圍內的變化，轉換成連續的類比訊號、數位訊號或其他控制系統可讀取的訊號。

常見應用包括：

• 需要顯示液位百分比的設備。

• 需要估算液體剩餘量的系統。

• 需要即時監控液位變化的設備。

• 需要依液位連續變化進行控制的應用。

• 需要遠端監控或資料記錄的系統。

因此，連續液位偵測提供的已經不只是「到或沒到」的狀態，而是液位在整個偵測範圍內的變化資訊。

六、不同液位偵測方式的輸出資訊有什麼不同？

可以把四種液位偵測方式理解成逐步增加的資訊層級：

1. 一個液位狀態：單點偵測。

2. 一個液位控制區間：雙點偵測。

3. 多個液位狀態：多點偵測。

4. 連續液位資料：連續偵測。

單點、雙點與多點液位開關通常輸出開關訊號，用來判斷液位是否到達一個或多個設定位置。

連續液位感測器則會依照產品設計輸出連續變化的類比量、數位訊號或其他控制系統可以讀取的訊號。

所以，選型的重點不是「哪一種比較高階」，而是哪一種能夠提供設備真正需要的資訊。

七、多點液位偵測是如何實現的？

不同數量的液位偵測點，可以透過不同的機械結構來實現。

常見方式包括：

• 多個浮球分別對應不同液位點。

• 一個浮球沿安裝桿上下移動，並在不同高度設置對應的感應點。

實際設計時，需要綜合考慮浮球移動範圍、偵測點之間的距離、磁場特性、安裝桿長度，以及水箱內部的有效空間。

尤其當多個動作點距離較近時，還需要避免不同磁鐵與干簧管之間互相影響。

因此，多點液位開關並不是單純增加幾個偵測點，而是需要結合實際結構進行磁路與機構設計。

八、哪些使用環境會影響液位偵測穩定性？

液位開關的安裝位置與使用環境，會直接影響浮球能否正常移動，以及訊號是否穩定。

1. 液面波動可能造成訊號頻繁切換

實際液面並不一定維持靜止。液體流入、排出、幫浦運轉以及設備振動，都可能造成液面波動。

如果偵測點剛好位於液面劇烈波動的位置，浮球可能反覆上下移動，使開關訊號頻繁切換。

因此，安裝時建議注意：

• 盡量避免直接安裝在進水口或出水口附近。

• 必要時增加防波罩或其他緩衝結構。

• 考慮幫浦運轉時造成的液位變化。

• 確認設備振動不會影響浮球正常移動。

2. 液體雜質可能影響浮球移動

如果液體中含有較多顆粒、污垢或其他異物，長期使用後可能堆積在浮球與安裝桿之間。

嚴重時可能造成浮球無法正常上浮、下降或發生卡滯，使實際液位變化無法正確轉換成開關訊號。

因此，對污水或含較多雜質的液體，需要在結構設計階段就考慮防堵、清潔與維護問題。

九、如何快速選擇合適的液位偵測方式？

因此，液位偵測方案的選擇，本質上不是比較單點、雙點、多點或連續液位產品哪一種比較好。

設備需求	推薦檢測方式
判斷一個特定液位元狀態（如防乾燒、滿水報警）	單點液位開關
控制液位在一定範圍內變化（如自動補水系統）	雙點液位檢測
識別多個預設液位狀態（如多段式水位控制）	多點液位開關
獲取連續液位高度或液位資料（如實時餘量顯示）	連續液位檢測

真正需要確認的是：

設備到底需要知道什麼？

如果只需要一個液位狀態，單點液位開關通常就足夠。

如果需要在兩個位置之間建立控制範圍，可以選擇雙點液位偵測。

如果需要辨識多個離散液位狀態，可以使用多點液位開關。

如果需要了解整個偵測範圍內的液位變化，則應選擇連續液位感測器。

結語

液位偵測方式除了偵測點數量，還需要結合液體性質、工作溫度、容器結構、液面波動、安裝空間與電氣輸出需求一起評估。

對標準水箱來說，既有標準液位開關可能已經能夠滿足需求；但對扁平水箱、狹窄空間、長桿結構或特殊容器，則可能需要重新調整浮球尺寸、偵測位置與安裝結構。

合適的液位開關，不是偵測點最多或結構最複雜的產品，而是能夠用合理的方式，為設備提供真正需要的液位資訊。

志鼎資訊股份有限公司長期投入磁感應元件、干簧管與液位控制應用，可依照客戶設備需要的液位資訊、介質條件、工作溫度、容器結構與安裝空間，協助評估單點、雙點、多點液位開關及連續液位感測器，並提供相對應的客製化液位偵測方案。