在工業(yè)過程控制、水處理、食品飲料及制藥等行業(yè)中，對液位和氣泡的檢測是一項(xiàng)常見需求。瑞典AQAIR Solutions AB生產(chǎn)的SAC系列氣泡傳感器，為這類應(yīng)用提供了一種基于超聲波原理的檢測方案。本文將從技術(shù)角度對該系列傳感器進(jìn)行說明。

一、產(chǎn)品概述

AQ SAC系列傳感器是一款基于超聲波原理的主動式氣泡/液滴/液位傳感器。其工作原理是向液體中發(fā)射高頻超聲波脈沖，并分析接收到的回聲信號。當(dāng)傳感器前端被液體浸沒時(shí)，超聲波信號能夠正常傳輸；當(dāng)暴露在空氣中時(shí)，聲阻抗發(fā)生變化，導(dǎo)致信號衰減。傳感器通過檢測這一變化來觸發(fā)開關(guān)信號。

該設(shè)計(jì)旨在應(yīng)對透明或染色液體以及復(fù)雜容器結(jié)構(gòu)帶來的檢測需求。其檢測性能受液體顏色、透明度、粘度、溫度、壓力或電導(dǎo)率的影響較小。

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二、詳細(xì)技術(shù)參數(shù)

以下參數(shù)基于SAC系列通用規(guī)格，具體型號請以數(shù)據(jù)手冊為準(zhǔn)。

參數(shù)類別	參數(shù)詳情
工作原理	超聲波（Acoustic Sensing Technology）
檢測內(nèi)容	氣泡、液滴、液位（存在/不存在）
輸出信號	標(biāo)配：PNP/NPN 集電極開路輸出（最大100mA），可選：Namur接口、模擬量輸出（4-20mA / 0-10V）
供電電壓	10 - 30 V DC （標(biāo)準(zhǔn)型）
響應(yīng)時(shí)間	開 → 關(guān) (液→氣)：典型值 1 - 10 ms (可調(diào)) 關(guān) → 開 (氣→液)：典型值 10 - 1000 ms (可調(diào)延遲，用于抑制泡沫干擾)
靈敏度調(diào)節(jié)	多圈電位器或通過現(xiàn)場學(xué)習(xí)（Teach-in）按鈕進(jìn)行校準(zhǔn)，以適應(yīng)不同液體和管徑。
電氣連接	M12 x 1 接插件，4針或5針（取決于輸出配置）
防護(hù)等級	IP67 (可短暫浸入水下1米)
過程連接	G?" / G?" 外螺紋、卡箍連接（衛(wèi)生型）、NPT螺紋等
接液材質(zhì)	標(biāo)準(zhǔn)：傳感器前端： PCTFE (聚三氟氯乙烯) O型圈： FPM (氟橡膠) / EPDM (三元乙丙橡膠) 可選衛(wèi)生型： 316L不銹鋼，EPDM/FPM密封
耐壓范圍	最高 10 bar (145 psi)，視型號和密封材質(zhì)而定
溫度范圍	介質(zhì)溫度： -10°C 至 +125°C (短時(shí)可達(dá)+140°C) 環(huán)境溫度： -20°C 至 +70°C
耐化學(xué)性	PCTFE前端對多數(shù)酸、堿、溶劑和氧化劑具有良好耐受性。
認(rèn)證與標(biāo)準(zhǔn)	CE, RoHS, REACH。可選符合 EHEDG, 3-A, FDA 標(biāo)準(zhǔn)的衛(wèi)生型設(shè)計(jì)。

三、主要功能特點(diǎn)

穩(wěn)定的檢測性能：超聲波物理原理使其對液體的光學(xué)性質(zhì)（顏色、透明度）和物理性質(zhì)（粘度、電導(dǎo)率）依賴較小，減少了誤觸發(fā)的可能性。
抑制干擾的能力：

可調(diào)響應(yīng)延遲： “氣→液"響應(yīng)延遲功能有助于忽略臨時(shí)性的泡沫干擾，僅在檢測到穩(wěn)定的液體或空氣狀態(tài)時(shí)改變輸出。
抗電磁干擾：電路設(shè)計(jì)考慮了電磁兼容性（EMC），有助于在復(fù)雜電氣環(huán)境中穩(wěn)定工作。

便于安裝與設(shè)置：

現(xiàn)場學(xué)習(xí)功能：通過按鈕進(jìn)行現(xiàn)場校準(zhǔn)。在充滿液體和排空兩種狀態(tài)下分別操作，傳感器可自動設(shè)置適用的靈敏度閾值，簡化了調(diào)試。
多樣的安裝方式：提供多種螺紋和衛(wèi)生型連接，便于集成到管道、罐體或反應(yīng)器中。

適用的范圍：

介質(zhì)：可用于從超純水、酸堿溶液到粘度較高的藥液、漿料、溶劑等。
行業(yè)：常用于生物反應(yīng)器、色譜系統(tǒng)、清洗流程、灌裝線、冷卻系統(tǒng)、清洗線等場景。

四、典型應(yīng)用場景

生物制藥：檢測發(fā)酵罐、配液罐中的液位，監(jiān)測色譜柱中的氣泡，防止泵空轉(zhuǎn)。
食品飲料：檢測灌裝機(jī)的容器有無到位，監(jiān)控管道中產(chǎn)品流的存在。
水處理與環(huán)保：監(jiān)測水泵的運(yùn)行狀態(tài)，防止干運(yùn)行；檢測曝氣池中的氣泡。
工業(yè)自動化：冷卻回路中的冷卻液液位監(jiān)測；機(jī)床切削液供給檢測。

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技術(shù)解析：瑞典AQ氣泡傳感器SAC系列——液位與氣泡檢測的一種實(shí)用方案