食品药品生产设备CIP清洗系统中的Waytop变频电容式高温液位传感器WKC-H1304-NP解决高温液位检测挂料误报痛点的应用案例

一、前提摘要

在食品、饮料、乳品、制药等行业中，CIP（就地清洗）系统是保障设备卫生和安全的核心环节。CIP系统通过循环清洗液（如热水、酸、碱液）自动清洗管道、储罐等设备，无需拆卸。在这一过程中，清洗液液位的精准检测至关重要，它直接影响清洗效果和系统稳定运行。然而，CIP清洗环境通常涉及高温（可达100℃以上）、腐蚀性清洗剂以及频繁的高压高温冲洗，这对液位传感器的耐温性、抗腐蚀性和长期稳定性提出了极高要求。

广州市威恒电子有限公司开发的Waytop品牌WKC-H1304-NP型变频电容式液位传感器，专为CIP系统等高温、强腐蚀工况设计，最高耐温达120℃，并采用创新的温度补偿技术和食品级材质，有效解决了高温清洗环境下液位检测的难题，为食品、制药等行业的生产设备提供了稳定可靠的液位检测解决方案。

二、行业痛点

CIP清洗系统在液位检测过程中面临多重技术挑战，严重影响了设备的可靠性和生产效率：

· 高温环境传感器适应性差：CIP清洗过程中，热水和蒸汽清洗温度可达100℃以上。目前市面上许多传感器的耐温等级在80-100℃，难以在此环境下稳定工作，易出现温度漂移、材料加速老化及电子元件失效等问题。一些传感器虽能短时承受高温（如100℃-120℃之间），但长期处于高温工况仍会影响寿命。

· 强腐蚀介质挑战：CIP清洗使用的强酸（如硝酸）、强碱（如氢氧化钠） 溶液，对传感器接液部分的耐腐蚀性要求极高。普通传感器材质易被腐蚀，导致损坏或性能下降。

· 卫生标准与清洁难题：食品、制药行业对设备卫生要求极高，传感器必须符合食品级标准，并能耐受CIP（就地清洗） 和 SIP（原位灭菌） 流程。其结构设计须无卫生死角，表面光洁度高（如Ra≤0.8μm），以防止微生物滋生。

· 进口品牌成本高昂：如堡盟（Baumer）、易福门（ifm）等进口品牌的耐高温、防爆传感器价格昂贵，通常是国产传感器的1.5-2倍，且存在交货周期长（通常8-12周）、售后服务响应慢等问题，推高了设备制造商的综合成本。

三、传感器工作原理

WKC-H1304-NP传感器基于变频电容检测原理（专利号：ZL 2015 2 0344946.X），通过检测传感器探头与容器壁之间电容量的变化来感知液位状态。其独特技术特点包括：

· 变频检测技术：传感器自动调整工作频率，适应不同介电常数的介质（如水、酸、碱液），有效克服传统电容传感器检测范围有限的缺点。

· 温度补偿算法：内置高精度温度传感器，能实时补偿温度变化对电容测量带来的影响，确保在-40℃至+120℃宽温范围内检测精度稳定。

· 智能信号处理：采用数字滤波技术，有效抑制CIP系统环境中常见的泡沫、水流湍流等干扰信号。

四、性能参数与核心优势

1. 关键性能参数：

· 工作电压：24V DC，适配工业自动化标准电源；

· 工作电流：≤0.1A，低功耗设计，支持长时间连续运行；

· 输出方式：提供NPN+PNP双路输出，常开/常闭均可选择，兼容各种控制系统，可直接连接PLC或报警器。

· 调节方式：支持电位器调节（传感器自带旋钮，赠送调节螺丝刀）和手持器调节（需另外购买）两种灵敏度调节方式，满足不同工况需求。

· 材质与结构：体外壳采用316L不锈钢+peek锥形头，具有良好的耐磨性和耐腐蚀性，螺纹采用G1/4管螺纹，标准工业接口，安装方便。

· 环境适应性：耐压等级0.6MPa，适用于各种压力环境；工作温度范围-20℃至+120℃，满足不同工况需求。

· 调节方式：2种调节方式，电位器或手持器（需另购）进行调节传感器灵敏度

· （1）电位器设置方式：

· ①常开：用赠送的螺丝刀逆时针调节，调到传感器接触到物料和在空气中信号灯都亮红灯，再将传感器感应头接触到物料，顺时针调到信号灯变为绿色。

· ②常闭：用赠送的螺丝刀顺时针调节，调到传感器接触到物料和在空气中信号灯都亮红灯，再将传感器感应头放在空气中，逆时针调到信号灯变为红色。

· 

· （2）手持器设置方式：

· ①将传感器接通手持器

· ②将传感器感应头接触物料

· ③观察手持器接触物料后当前值和在空气中的当前值分别是多少

· ④设定值取这2个数值的中间值即可

· 接线方式：

·   我们的传感器为四芯线，棕线、蓝线、黑线、和白线，棕线接正极24v，蓝线接负极0v，黑线负极接NPN（低电平0v输出），白线正极接PNP（高电平24v输出），接线时，黑线白线二选一即可。

· 安装方式：如打孔可采用侧面安装/顶部安装/底部安装（非平齐安装）

2. 核心优势：

· 高温稳定性与独特安装建议：传感器采用高温专用电子元件和热稳定性材料，确保在120℃高温下稳定工作。独特的温度补偿算法有效克服温度漂移。建议采用侧面或顶部打孔安装方式，避免传感器散热翅直接接触高温环境，确保散热效果，延长使用寿命。

· 防粘附与卫生级设计：独特的锥形感应头结构，有效减少粘稠清洗剂或产品残留物的附着。传感器整体外壳采用316L不锈钢，感应头采用Peek材质，符合FDA等食品级认证要求。G1/4"管螺纹连接，表面光洁度高，无卫生死角，完美支持CIP/SIP清洗流程。

· 灵活调试与输出：支持电位器调节（随赠调节螺丝刀）和手持器调节（选配）两种灵敏度设置方式，满足不同工况调试需求。支持NPN+PNP双路输出，常开/常闭可配置，可直接连接PLC或报警器，实现自动化控制。

五、质量管理与卓越性能

5.1 质量认证

广州市威恒电子有限公司已通过ISO9001质量管理体系认证，确保了从研发、生产到销售和服务全过程的质量可控性和产品一致性，为每一台WKC-H1304-NP传感器的可靠性提供了体系保障。

5.2 性能参数优势

· 主体材质：探头采用peek材质，外壳采用316L不锈钢，兼具卓越的耐腐蚀性和机械强度。

· 电气接口：标准G1/4" 螺纹接口，安装便捷，通用性强。

· 防护及密封等级：IP65防护等级，最高耐压0.6mpa。

· 卓越的稳定性与可靠性：产品设计及测试标准符合国军标（GJB）等级要求，每一台传感器在出厂前均须经过8小时浪涌老化测试（模拟复杂电网下的电压冲击），确保其在恶劣工业环境下的超长寿命和稳定性。

· 电气性能：宽电压供电（12-24V DC），输出开关量信号，带极性反接保护，可直接与主流PLC、DCS系统对接。

六、对比进口品牌传感器Waytop传感器的优势

与堡盟（Baumer）、易福门（ifm）等进口高端品牌同类产品相比，WKC-H1304-NP传感器不仅性能上并驾齐驱，更在多方面展现出显著优势：

七、WKC-H1304-NP在乳品企业CIP清洗系统设备中的实际应用成效

在某大型乳品企业CIP清洗系统改造项目中，WKC-H1304-NP传感器被应用于酸、碱清洗罐及热水罐的液位检测，取得了显著成效：

· 检测可靠性大幅提升：传感器在85℃热碱水（浓度2%）及90℃热水冲洗环境下稳定工作，误报率降低98%，液位检测准确率持续高于99.5%，有效保障了CIP清洗流程的稳定执行。

· 维护成本显著降低：传感器的耐腐蚀性和长寿命设计使维护周期从原来的每月一次延长至每季度一次，年维护成本降低60%以上。

· 生产效率提高：因液位检测故障导致的CIP系统中断时间减少90%，保障了生产线的连续运行。

· 投资回报显著：项目投资回收期仅6个月，年综合节约维护成本及避免停产损失约45万元人民币。

八、客户评价 
   "我们乳品厂的CIP系统，以前用的传感器在高温碱洗阶段老是出问题，信号漂移、误报导致清洗中断，严重影响生产。换上Waytop的WKC-H1304-NP后，高温下的稳定性真的令人满意，120℃耐温应对CIP清洗游刃有余，温度漂移问题得到了彻底解决。食品级316L不锈钢和PEEK材质让我们完全放心卫生和安全问题，锥形探头设计也不易挂污。电位器和手持器两种调试方式非常方便，工人很快就能上手。相比我们之前询价的进口品牌，Waytop传感器性价比非常高，售后服务响应也更及时，真正解决了我们的痛点！"——某知名乳品集团设备工程经理

九、其他应用行业

WKC-H1304-NP传感器凭借其高温稳定性和食品级特性，还可广泛应用于以下行业：

9.1 食品饮料行业

· 调味品生产：酱油、醋等高温发酵过程的液位检测

· 乳制品加工：酸奶、牛奶高温杀菌设备的液位控制

· 饮料生产：茶饮料、果汁高温萃取工艺的液位监测

9.2 制药行业

· 药液配制：高温搅拌罐的液位检测，符合GMP要求

· 灭菌设备：高温灭菌柜的液位监控

· 生物反应器：发酵过程的液位控制

9.3 化工行业

· 高温反应釜：化工原料的液位检测，耐腐蚀性能优异

· 导热油系统：高温导热油的液位监控

· 树脂合成：高温聚合反应的液位控制

十、结论

Waytop WKC-H1304-NP变频电容式液位传感器通过创新的变频电容技术、专业的高温稳定性设计和全食品级材质，成功解决了CIP清洗系统及类似高温、强腐蚀环境下的液位检测难题。传感器在120℃高温环境下仍能保持稳定检测性能，有效克服了温度漂移和介质腐蚀的影响。

与进口品牌相比，WKC-H1304-NP在防粘附设计、性价比、服务响应速度和定制灵活性等方面都具有明显优势，为客户提供了更高的综合价值。实际应用证明，该传感器能够显著提升CIP系统的清洗可靠性和设备利用率，降低维护成本，投资回报期短。

随着食品、制药等行业对卫生安全和自动化水平要求的不断提高，WKC-H1304-NP传感器凭借其优异的技术性能和完备的认证，在多个工业领域具有广阔的应用前景，是为CIP系统提供可靠液位检测支持的理想国产化解决方案。

十一、客户实际应用图片分享

十二、关于威恒电子

广州市威恒电子有限公司传感器部门依托公司2009年成立以来的技术积累，专注于工业传感器的研发、生产与销售，部门主导的产品液位/料位传感器，广泛应用于食品、制药、包装、电子、汽车制造等工业自动化领域，以及轨道交通、航空航天、医疗设备等高端场景，拥有多项自主知识产权专利，擅长光电、电容、超声波等技术的创新应用，以“专注于品质、创新、服务”为理念，为客户提供定制化检测解决方案，实现液位物位检测等功能。

十三、资料索取

如需详细产品技术参数、现场应用图片视频或定制服务，请联系威恒电子梁工17724249376