广州市威恒电子有限公司高温液位传感器WKCH2-B62在化工行业强酸碱储罐自动供液系统中检测液位有无的应用案例

一、 客户行业背景与设备名称

化工行业是现代工业的支柱，其中精细化工与医药中间体生产领域，经常涉及高腐蚀性介质的化学反应与储存。本次案例的客户是位于江苏省某市级化工园区的一家高新技术企业——苏州华强化工有限公司（以下简称“华强化工”）。

华强化工在国内蚀刻液及显影液再生利用领域处于行业前三的地位，主要为PCB线路板厂提供高纯度化学品及废液回收处理服务。在其核心生产线中，有一台关乎全厂运作的关键设备——酸/碱储罐及自动供液调配系统（又称“高位槽自动补液装置”）。

二、 困境与损失：传统方案的“腐蚀之痛”

在引入新产品之前，华强化工面临严峻的设备管理困境。由于需要储存和生产98%浓硫酸及30%液碱，且介质温度在夏季及循环过程中常达到80℃-120℃，传统液位计如同“消耗品”。

当前设备困境：

现场此前使用的是浮球式液位开关和电极式液位计。

浮球式开关：由于强酸腐蚀，浮球表面的不锈钢保护层在3-5天内即被腐蚀穿孔，内部磁钢遇液体失效，导致浮球卡死，无法随液位升降。

电极式液位计：利用液体导电原理，探头在强酸中极易发生电解反应，表面迅速钝化或被腐蚀断裂，导致误报警或完全不动作。

问题的损失：

这种现状给企业带来了巨大的直接和间接损失：

1.安全隐患巨大：今年4月，一台碱液储罐因浮球开关卡死在低位，PLC收不到满液信号，伺服泵持续向罐内注碱，最终导致3吨碱液从呼吸阀溢出，不仅造成数万元原料浪费，更险些伤及路过的巡检人员。

2.停产损失高昂：由于传感器频繁损坏（平均每月更换2-3次），设备不得不每周停机排液更换探头。据统计，每停机一小时，该产线损失产值约1.2万元。

3.运维成本失控：维修人员需穿戴重型防化服进入高危区作业，不仅精神压力大，且备件库存成本高昂。原计划采购的进口耐腐蚀传感器单价高达3000元以上，交期长达两个月，且依然不耐用。

寻找新产品方案的必要性：

原有的检测技术已无法匹配严苛的强酸强碱工况。为了保障人员安全与连续生产，必须寻找一种 “无活动部件”、“材质惰性（耐腐蚀）”且“耐高温” 的电子式液位开关。

三、 老方案故障分析

检测原理：

传统方案主要依赖永磁铁与干簧管配合（浮球式）。当液位升降时，带有磁铁的浮球沿导管移动，磁力使导管内的干簧管触点吸合或断开。

故障原因分析：

1.材质不耐腐：即使是316L不锈钢浮球，在高温（>80℃）的浓硫酸或氢氟酸环境中，钝化膜被迅速破坏，发生晶间腐蚀，导致壳体穿孔。

2.物理卡死：强碱溶液易结晶，高粘度介质（如胶状蚀刻液）会粘附在浮球与导杆之间，导致浮球无法浮动。

3.电极极化/电解：对于电极式方案，在直流电压作用下，酸性液体发生电解，导致探头表面形成绝缘层或直接被“电化学腐蚀”溶解。

排除故障的代价：

每次故障排除，工人必须执行“排空储罐-氮气置换-水洗-拆装盲板”的严格流程，耗时4小时以上。维修工需穿戴全封闭防化服，在夏季高温环境下作业极易中暑。这种 “坏了就换，换了再坏” 的恶性循环，已成为工厂管理的顽疾。

四、 新产品方案：威恒电子 WKCH2-B62

针对上述痛点，我们向华强化工推荐了威恒电子自主研发的高温液位传感器WKCH2-B62。

产品特点概览：

这是一款专为严酷化学环境设计的电容式液位开关，具备缺液报警、自动供液控制功能，可耐250℃高温，采用铁氟龙（特氟龙/PTFE）探头，耐强酸强碱、符合可食用级品质（用于医药食品无污染），且灵敏度可调，操作性强。

认证与专利： CE认证（符合EMC 2014/30/EU指令）、RoHS认证（符合2011/65/EU指令）

专利号：ZL 2021 2 1452228.6

详细技术参数：

工作电压：24V DC

输出方式：NPN + PNP 双输出；常开（NO）+ 常闭（NC） 可切换

探头材质：特氟龙（PTFE） 一体包覆

耐温范围：-40℃ ~ +250℃ （连续工作）

防护等级：IP67 （防尘防水，可短时浸没）

响应时间：< 50ms

五、 产品原理与匹配度分析

产品原理介绍：

WKCH2-B62基于电容式感应原理。传感器探头内部预置了一个检测电极。当储罐内的液体（强酸或强碱）接触到探头时，由于水的介电常数（约80）远高于空气（约1），探头与罐壁（地）之间的电容值发生跃变。内部振荡电路通过检测这一变化，输出开关量信号（高/低电平），从而实现“有液/无液”的二元判断。

为什么选择WKCH2-B62？（匹配度分析）

1.铁氟龙材质：PTFE是目前已知固体材料中摩擦系数最低、化学稳定性最高的材料之一，除熔融碱金属外，几乎耐所有化学溶剂（包括发烟硫酸、氢氟酸），完美解决了腐蚀问题。

2.耐高温250℃：客户现场介质实际温度高达140℃，而WKCH2-B62高达250℃的耐温冗余，保证了内部电路板在高温辐射下依然稳定，不会出现温漂失效。

3.无机械部件：相比浮球，电容式探头是一整块实心固体，不存在卡死现象。

4.抗干扰能力强：内置了特殊算法，能够识别并忽略挂料（挂在探头上的残留液滴）带来的电容变化，防止“虚假液位”报警。同时具备IP67防护等级，适合潮湿易泄漏的化工厂房。

六、 现场实施与操作说明

客户现场结构说明：

华强化工的反应釜为立式PPH（增强聚丙烯）储罐，壁厚20mm，温度140℃，介质为强酸性蚀刻液，要求实现“低液位启动补液泵，高液位停止”。

七、 使用情况对比与优势说明

经过一个月的连续运行，WKCH2-B62表现极其出色：

零故障：相比此前每周更换一次的频率，一个月内传感器未出现任何误报、腐蚀或损坏。

精度保持：铁氟龙探头表面依然光洁如新，无结晶挂料，响应灵敏。

维护量归零：工人从繁重的拆修工作中解放出来，无需再穿戴防化服进入高危区域。

前后对比优势总结：

八、 总结经验与微创新

经验总结：

在处理强腐蚀性液体时，“接液材质的化学兼容性”是选型的第一要素。威恒电子通过将“电容原理”与“PTFE全包封工艺”结合，成功打破了化工行业“液位传感器易损”的魔咒。所谓“选择比努力更重要”，在自动化改造中，选对物理原理和材料，能从根本上解决90%的现场故障。

威恒公司简介与微创新

威恒电子科技有限公司，专注于工业自动化传感器的研发、制造与销售，是国家高新技术企业、专精特新“小巨人”企业。如需更详细的技术参数或定制服务，请联系威恒电子余工：13825159505

特长与实力：公司拥有完整的研发体系和先进的生产线，尤其在特种工况传感器（高温、高压、强腐蚀）领域积累了深厚的技术底蕴。我们坚持“以客户需求为导向，以技术创新为驱动”，致力于为客户提供最可靠的工业传感解决方案。

个人微创新： 在本案例中，针对客户胶嘴摆动轨迹，我们优化了探头的弧形设计，使其在有限空间内获得最佳检测区域，这是标准产品基础上的个性化微创新。