制药装备行业智能中药浓缩设备WAYTOP锥形液位传感器WKC319-150-NP作高位检测泡沫报警案例

前言：智能中药浓缩设备是中药制药工艺装备中的关键设备，属于提取、浓缩、分离设备这一细分领域。它是现代中药生产企业不可或缺的核心生产设备之一。液位传感器作为该设备的“眼睛”，其可靠性至关重要。若使用无法有效应对中药粘稠液体与丰富泡沫的劣质传感器，极易导致液位误报，引发溢液(冒罐)、干烧(空烧)等严重故障，造成生产停滞、物料报废、设备损伤，一次停机事件成本可达2-8万元，单次废品损失高达5-15万元，紧急维修费用亦需0.5-1.5万元 为彻底摆脱此困境，提升设备竞争力，行业领先企业纷纷寻求高性能解决方案，并最终选择了广州市威恒电子有限公司的WAYTOP品牌产品。

一、客户困境与痛点分析

●客户简介:浙江杭州某知名上市制药装备企业，国内中药现代化装备领域的龙头企业。

●设备名称:智能中药多功能提取浓缩机组。

●现状与痛点:该客户原选用某国产品牌射频导纳式液位开关用于浓缩罐高位泡沫报警。在实际应用中，药液粘稠、易挂壁，且在沸腾阶段会产生大量、持久的泡沫层，其物理特性复杂。

●老产品故障分析:原传感器在面对粘稠药液时，介质易粘附在探杆和绝缘层上，导致传感器持续输出“高液位”错误信号，无法正常复位(即“粘附失效”)，而在泡沫检测中，传统电容原理难以稳定区分泡沫与真实液面，出现检测盲区，时好时坏。

●代价:这种不可靠的检测导致PLC控制系统误判，频繁引发错误的“高位报警”停止进料，或无法在真实泡沫溢出前预警。经客户测算，该问题导致整条提取浓缩生产线平均每月意外停机3-5次，年累计停机时间超150小时，直接造成产能损失。同时，约5%的批次因液位问题导致物料受热不均或部分报废，年均物料损失价值超过50万元人民币。此外，频繁的故障排查与部件更换，使得该工位年均维护成本增加8-12万元。

二、解决方案:WAYTOP WKC319-150-NP锥形液位传感器

●产品名称：扫频电容式锥形液位传感器（又名：液位计、液位开关）

●型号：WKC319-150-NP

●特点:

1、锥形免挂液设计

2、探头加长设计,长达375px

3、可检测无水、高粘稠、低静电、常规的介质、粉末

4、一点示教学习或上机位精细设定

5、防护等级IP68,防尘防水、抗高压、耐腐蚀

6、输出可设置PWM(手持器设置)

●专利认证号：

1、锥形免挂料设计：ZL 2015 2 0344946X

2、CE：HTT202109427E

3、ROHS：HTT202109427R

4、ISO9001：04624Q15432R1S

●详细参数

三、产品原理

1. 产品概述

Waytop稳妥系列电容式料位/液位传感器，采用高频扫频电容检测技术，通过内部算法程序实时分析电容变化，实现对物料有无的精准测量。产品支持与全液晶手持器联动，可直观调节参数及灵敏度。

2. 核心检测原理

传感器基于介质介电常数变化引起电容值改变的原理工作:

●电极结构:传感器电极与待测物料构成电容系统的两极。

●电容形成:当电极接触物料时，电极-物料间形成等效电容，其容值由以下因素决定:

C:电容值

ε:物料介电常数

A:电极有效面积

*d*:电极与物料间距

●物料高度变化时，介电常数(ε)或接触面积(A)改变，导致电容值(9)实时变化，传感器通过高频扫频技术捕捉该信号。

3. 工作流程

①信号激励:内置MCU输出扫频信号至电极。

②电容检测:实时监测电极间电容值，并通过独有算法滤除干扰。

③信号输出:将电容变化量转换为标准开关量信号输出。

④人机交互:可选配手持器实时显示液位参数，支持灵敏度校准。

4. 技术优势

●抗干扰设计:扫频技术有效抑制介质粘附、温度漂移等影响。

●宽适用性:可检测液体、颗粒、粉末、酱料等多种介质

特点与亮点如下：

。卓越抗粘附能力:独特的电路设计能忽略探杆上积累的粘稠物料的影响，有效防止误报警。精准泡沫识别:优化后的检测逻辑和锥形探杆设计，能更稳定地探测泡沫与液体界面，实现可靠报警。

。坚固耐用的结构:316L不锈钢主体与PEEK绝缘材质，耐腐蚀、耐高温、耐高压，完全适应中药提取的高温高湿复杂环境。

。高可靠性:IP68超高防护等级，确保在浓缩罐高温高压环境下长期稳定工作。

。灵活输出:NPN/PNP双输出，常开/常闭可设定(软件或下单指定)，兼容绝大多数PLC控制系统。

四、选型过程

①客户简介:浙江杭州某知名上市制药装备企业，国内中药现代化装备领域的龙头企业。

②客户量化要求:

1.介质适应性:必须能稳定检测含大量泡沫的粘稠中药浸膏(粘度最高可达5000cPs)。

2.温度压力:介质温度≤85℃，罐内工作压力-0.1~0.4Mpa。

3.响应时间:<1S，快速响应泡沫上涨。

4.防护等级:不低于IP67，防止清洗和设备蒸汽侵蚀。

5.电气接口:G1/2外螺纹，便于安装;DC24V供电，NPN输出。

6.免维护性:要求长期免维护，降低停机时间。

③匹配说明

。型号选择:WKC319-150-NP。150mm探杆长度完美匹配客户罐体安装空间与检测需求。

。材质匹配:316L不锈钢+PEEK组合，完美应对中药酸碱性环境和高温高压工况，耐腐蚀性强。

。性能匹配:工作压力(-0.1~4Mpa)和介质温度(<85°)远超客户实际工况，留有充足安全余量。IP68防护等级远超客户要求的IP67。

。功能匹配:NPN输出、DC24V供电、<0.5S的响应速度，完全满足其PLC控制系统对高速、可靠开关量信号的需求、精准检测泡沫。

五、使用注意事项与设置方法

1.安装注意事项:

。安装时需确保罐体G1/2螺纹孔无异物、无损伤。

。拧入传感器时，请使用匹配扳手于六角螺母处均匀用力，推荐扭力值不超过15N.m，避免损坏螺纹或传感器本体。

。确保PEEK绝缘部位清洁，无任何磕碰或粘附金属碎屑。

2.电气接线:

。严格按照说明书接线:棕色线(+V)，蓝色线(﹣V)，黑色线(NPN)。接线需牢固，并做好防水密封。

3.环境注意:

。避免传感器电缆线及接线盒长期被水浸没，尽管其防护等级为IP68。

。调试时，可通过传感器上的LED指示灯(红色电源灯、绿色输出灯)快速判断工作状态。

六、使用效果

自更换为WAYTOP WKC319-150传感器后，客户设备运行状况得到根本性改善:

●故障率降低95%以上:彻底解决了因粘附和高位泡沫检测失灵导致的误报警问题。

●提高开机率:生产线因液位检测问题导致的意外停机基本消除，设备综合开机率提升约15%。

●节约维护成本:年节省因该故障产生的紧急维修、部件更换及废品成本超过20万元。

●客户评价:“WAYTOP传感器以其卓越的稳定性和精准性，为我们高端装备的可靠性提供了关键保障，再未因液位问题耽误过生产。”

安装效果图

七、总结

液位传感器绝不仅仅是可选配件，而是智能中药浓缩设备的“眼睛”之一。它通过实时、精准地监测罐内药液高度，将物理信号转化为电信号，传递给中央控制系统，从而实现:安全保障、过程自动化、质量一致性、能源高效利用！

没有它，设备的"智能”将大打折扣，甚至无法安全可靠地运行。

八、应用拓展与公司实力

●应用拓展:WKC319系列传感器不仅适用于中药浓缩设备，其优异的抗粘附、耐高压和耐温特性，同样可广泛应用于化工反应釜、食品发酵罐、环保水处理、粘合剂储罐等需要高可靠性液位控制的场合。

●公司介绍:广州市威恒电子有限公司深耕液位料位检测领域二十余年，是集研发、生产、销售于一体的高新技术企业。

●事业部特长:传感器事业部专注于攻克各种复杂工况下的液位、料位检测难题，擅长为客户提供非标定制化解决方案，如特殊材质、特殊长度、特殊接口等。

●研发实力:拥有专业的研发团队和先进的检测实验室，持续创新，已获得多项国家专利，产品性能比肩国际品牌。

供稿人：广州市威恒电子有限公司液位传感器事业部：林工，电话：18126703797