广州市威恒电子有限公司高温液位传感器WKCH2-B62在食品加工行业灌装生产线上检测高温糖浆有无的应用案例

威恒电子高温液位传感器：赋能食品工业智能化生产与精准控制应用案例

一、 客户行业背景与具体设备困境

1. 客户行业介绍

本案例聚焦于食品加工行业中的巧克力、糖浆及食用油的精炼与灌装生产线。这些行业属于典型的连续流程型生产，对原料的稳定性、生产过程的卫生安全以及成品的品质一致性有着极高的要求。生产线通常包括大型的融化釜、配料罐、保温储罐、管道及自动化灌装设备，其核心特征在于原料处于高温、高粘度、易结晶或挂壁的状态

2. 引申至具体设备名称

在上述生产线中，关键设备包括：

糖浆蒸煮锅与缓存罐：温度可达100-120℃。

食用油精炼罐与灌装前缓冲罐：温度范围在60-150℃之间。

这些设备均需要实时、可靠的液位监测与控制，以实现自动化供料、防止泵空转（缺料）以及确保灌装量的精确。

3. 当前设备的困境与损失

长期以来，许多食品工厂在这些高温液位检测点上，沿用传统的机械浮球开关或普通电容式接近开关。这些方案在严苛的食品高温生产环境中暴露出严重问题：

机械浮球开关：内部活动部件易因高粘度物料（如冷却的巧克力、浓糖浆）粘连而卡死失灵；密封件在长期高温和酸碱（如清洗剂）环境下易老化，导致泄漏，污染食品。

普通电容式开关：其探杆或感应面材质（如普通不锈钢、塑料）难以承受长期高于150℃的温度，易变形或释放有害物质；且不耐食品酸碱腐蚀，表面易结垢，导致灵敏度下降甚至误动作

4. 问题导致的直接损失与寻找新方案的必要性

生产中断与原料浪费：传感器故障导致缺料未报警，会造成供料泵干转损坏，或灌装线断料停机，每次停机清洗、重启生产线损失巨大，且可能导致整罐原料因过度加热或冷却而变质报废。

产品质量风险与安全隐患：机械部件卡死或泄漏，可能引入金属碎屑或外部污染物，造成严重的食品安全事故。传感器失效也可能导致溢罐，引发高温物料外泄，烫伤操作人员或损坏设备。

维护成本高昂：传统传感器故障率高，需要频繁停机拆卸、清洗、更换，不仅备件成本高，更耗费大量人工和维护时间，严重影响设备综合效率（OEE）。

因此，寻找一款能够耐受高温、耐腐蚀、无活动部件、符合食品卫生要求且稳定可靠的新型液位检测方案，已成为该领域客户提升自动化水平、保障安全与品质、降本增效的迫切需求

二、 旧方案故障分析与威恒电子解决方案的引入

1. 老方案产品检测原理与故障原因深度分析

原理：机械浮球开关基于浮力原理，通过浮球的升降带动内部磁簧管开闭；普通电容式开关通过检测探头与介质间的电容变化。

故障根源：

物料特性：巧克力、糖浆的高粘度和易结晶性，是机械浮球的“天敌”；食用油的油污附着会影响所有传感器的感应性能。

环境应力：持续高温（>150℃）是普通电子元件和塑料件的寿命“杀手”；频繁的CIP（原地清洗）带来的酸碱冲击腐蚀金属与密封。

干扰：生产线上的电机、变频器产生电磁干扰，可能导致电容式传感器误信号。

2. 排除故障需付出的代价

每一次故障都意味着：生产计划暂停 → 设备降温/排空 → 拆卸传感器 → 清洁或更换 → 重新安装调试 → 设备升温/恢复生产。整个过程可能长达数小时，损失以万元计。

3. 威恒电子革命性产品：高温液位传感器

正是在此背景下，威恒电子推出了专为食品高温严苛环境设计的 “哨兵”系列高温液位传感器

产品名称：高温液位传感器（缺料报警型）

型号：WKCH2-B62

核心特点：

缺料报警与自动供料联动：输出开关量信号，可直接接入PLC控制系统，实现缺料自动报警并触发供料泵启动，形成闭环控制。

卓越的耐高温性能：核心部件及探头可长期耐受250℃的高温，轻松应对糖浆、热油工况。

食品级安全与防腐：感应探头采用高纯度铁氟龙（PTFE）涂层，惰性、无毒、符合FDA食品接触材料要求，且抗粘附、易清洗，耐强酸碱腐蚀。

超高灵敏度与稳定性：采用数字式电容感应技术，对微小电容变化反应灵敏，调试简单，不受介质颜色、透明度影响，抗干扰能力强。

强大的环境适应性：防护等级达IP67，防尘防水；本安防爆设计（可选）；抗电磁干扰符合工业四级标准。

认证与专利：

专利号：ZL 2021 2 1452228.6（实用新型）

CE认证： CE认证（符合EMC 2014/30/EU指令）

ROHS认证：RoHS认证（符合2011/65/EU指令）

详细技术参数：

工作电压：24V DC

输出方式：NPN/PNP常开/常闭

接线方式：标准2米电缆出线

介质温度：-20 ~ +250℃

壳体材料：304不锈钢

探头材料：PTFE（铁氟龙）

4. 产品原理与亮点

原理：基于电容式感应原理。当铁氟龙包裹的探头接触物料时，物料与探头间形成的电容值发生变化。内部芯片精确检测这一变化，当达到设定阈值时，输出开关量信号（通/断）。这种方式无机械运动部件，从根本上避免了卡死风险。

核心亮点：

“永不粘连”的探头：铁氟龙的超低表面能，使得巧克力、糖浆等高粘度物料极难附着，即使有轻微附着也不影响感应精度。

“百毒不侵”的体质：铁氟龙材质和全密封结构，无惧高温、酸碱、油脂和高压冲洗。

“即装即用”的智能：内置温度补偿和漂移抑制电路，环境适应性强，安装后几乎无需再次校准。

三、 客户应用实例深度剖析

1. 具体客户与要求

客户：华东地区某知名高端巧克力制造商（行业龙头之一）。

应用点：巧克力液态原料从储罐到灌装机的输送管道最低点缺料保护。

行业地位：该客户以生产高品质手工巧克力闻名，对生产过程的卫生、稳定和自动化程度要求极高。

客户原有痛点：此前使用进口品牌机械浮球开关，每月均发生因巧克力凝结导致的卡死故障，造成灌装机断料，产生大量次品，维护频次高。

客户核心要求：

必须耐受150℃的巧克力液态环境，且能防止巧克力粘结。

必须易于清洗，能承受每日的食品级消毒冲洗。

输出信号稳定，能与西门子S7-1200 PLC可靠通信。

传感器本身材质必须安全无害，具备相关认证。

2. 方案匹配原因与现场实施

威恒电子技术团队经评估后，推荐WKCH2-B62型号，原因如下：

材质匹配：铁氟龙探头完全符合食品卫生标准，且其不粘特性完美解决巧克力粘结问题。

温度匹配：250℃的耐温远高于实际工况，留有极大安全余量；

环境匹配：IP67防护确保可承受高压水枪清洗；

精度匹配：灵敏度可调，能精确检测高粘度巧克力的有无，无误报。

接线说明：

接线非常简单：传感器三线制（棕色：电源+；蓝色：电源-；黑色/白色：信号输出）

3. 使用情况与前后对比优势

使用前（机械浮球）：月均故障1-2次，每次处理耗时约2小时，年损失工时超24小时，次品率因此环节升高0.5%。

使用后（WKCH2-B62）：自安装日起，连续稳定运行超过18个月，零故障。实现了真正的缺料即时报警与自动补料，灌装线再无因该点断料导致的停机。日常清洗轻松快捷。

对比优势总结：

可靠性飞跃：从“月月修”到“全年无休”。

维护成本骤降：维护工时和备件费用几乎降为零。

生产效率提升：杜绝了因此环节导致的无计划停机。

安全与品质保障：杜绝了金属污染风险，生产过程更稳定。

四、 经验总结与拓展应用

1. 总结经验

威恒电子WKCH2-B62高温液位传感器的成功，关键在于精准把握了食品高温工况的“痛点”，并用革命性的材料（铁氟龙）与稳定的电容技术相结合，提供了“一劳永逸”的解决方案。它证明了在工业传感器领域，针对特殊工况的深度定制和材料创新，比通用型产品更具价值。

2. 公司介绍

威恒电子科技有限公司，专注于工业自动化传感与控制技术的研发与制造逾十五年。我们的工业传感器事业部，尤以在高温、高压、腐蚀、防爆等特殊工况下的液位、物位检测解决方案见长。我们拥有完善的研发体系、严谨的品控流程和丰富的现场应用经验，致力于为全球客户提供稳定、可靠、创新的传感器产品。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

3. 个人微创新与注意事项说明

微创新：在本案例中，我们根据巧克力易挂壁的特性，建议客户将传感器安装在管道流速稍快的垂直段而非最低点死角，利用流体自身清洁探头，进一步提升了长期稳定性。这是结合流体力学的小创新。

注意事项：

安装位置：应避开进料口直接冲刷位置，避免气泡和湍流干扰。

定期检查：尽管产品极其耐用，但仍建议结合设备大修周期，检查探头涂层完整性。

兼容性确认：对于极端酸碱或特殊溶剂，需提前与我司技术确认铁氟龙材质的兼容性。