广州市威恒电子有限公司高温液位传感器WKCH1503-B62在养护行业沥青洒布车上检测高温胶水有无的应用案例
一、 客户行业与设备困境:道路养护的“卡脖子”难题
1. 客户行业介绍:
本案例客户隶属于中国交通建设与养护行业,是区域性的大型道路施工企业。其核心业务涵盖高速公路、国省干线的新建与周期性养护。在路面施工中,无论是新建路面的防水粘结层铺设,还是旧路面的封层、罩面养护,沥青洒布车都是不可或缺的关键设备,被誉为道路施工的“输血车”或“画笔”。其工作的精确性与连续性,直接关系到路面质量、施工成本与工程进度。
2. 具体设备与核心痛点:沥青洒布车的“失明”风险
沥青洒布车在作业时,其核心流程是:从储罐中通过泵送系统,将高温液态沥青(温度通常在160°C-200°C之间)输送至喷洒杆,均匀洒布在路面上。在整个泵送循环管路中,尤其是在泵前吸入端,实时、可靠地检测沥青的有无,是保障设备安全、高效运行的生命线。
核心检测点: 泵前沥青液位检测(缺料报警)、管道沥青有无状态监测。
3. 当前设备的困境与巨大损失:
过去,客户多采用机械浮球式液位开关或普通电容式接近开关作为检测方案。这些“老方案”在高温、高粘度的沥青介质面前,显得力不从心:
老方案产品原理:
机械浮球式: 依靠浮球随液位升降带动内部磁铁与干簧管动作。其机械结构复杂,运动部件多。
普通电容式: 通过检测探头与介质间电容值变化来判断有无。但其材质和设计通常并非针对极端工况。
故障原因深度分析:
1.高温致命: 沥青工作温度远高于普通传感器的耐受极限(通常<85°C),导致传感器内部电子元件迅速老化、密封材料熔融失效、塑料壳体变形。
2.粘附与挂壁: 高温沥青冷却后极易粘附在传感器探头上,对于机械浮球,会导致浮球卡死,彻底失效;对于普通电容传感器,粘附物会永久改变其基准电容值,导致误判(有料报无料,或无料报有料)。
3.化学腐蚀: 沥青成分复杂,含有一定的硫化物及酸性物质,长期接触会腐蚀普通金属探头或壳体。
4.压力与震动: 洒布车工作环境震动剧烈,泵口也存在压力波动,加速机械部件的疲劳损坏和电气连接的松动。
问题与代价:
故障的直接后果是系统无法准确感知沥青有无。
1.“空泵干转”风险: 当储罐沥青已空或吸入管堵塞而传感器未报警时,沥青泵会持续空转。高温下空转的沥青泵在几分钟内就可能因缺少介质润滑和冷却而严重磨损甚至烧毁,单次维修成本高达数万元,且造成全线停工。
2.喷洒不均与材料浪费: 误报警导致供料中断,造成路面洒布出现“断纹”或厚度不均,形成质量缺陷,需返工修复,浪费昂贵沥青材料,损害企业声誉。
3.高频率维护与更换: 老式传感器平均1-3个月即需清理或更换,每次维护需停机、冷却、拆卸,耗费大量人工与时间,综合使用成本极高。
4.寻找新方案的必要性:
客户深刻意识到,一个稳定可靠的沥青检测方案,不再是简单的配件选择,而是关乎设备核心安全、施工质量保障和综合运营成本控制的战略性需求。他们迫切需要一款能够真正耐受高温沥青严酷工况、免维护、长寿命的智能传感解决方案。
二、 威恒电子解决方案:专为高温液体而生的传感利器
产品名称: 高温液体传感器(电容式)
产品型号: WKCH1503-B62
核心特点:
1.缺沥青报警/自动控制: 提供稳定的开关量信号(NP/常开),可直接接入PLC控制系统,实现缺料自动报警、连锁启停泵或触发自动上料装置。
2.极致耐高温: 核心部件及探头可长期耐受250℃ 高温,瞬间峰值可达300℃,完美覆盖沥青施工温度区间。
3.铁氟龙(PTFE)探头: 采用食品级铁氟龙材质,具有极佳的防粘附、耐化学腐蚀特性,沥青不易挂壁,即使有少量残留也不影响检测精度。
4.高灵敏度与稳定性: 基于优化算法的电容感应技术,对液体介质反应灵敏,且不受压力、流速变化影响,输出稳定。
5.坚固耐用,安装简便: 全金属外壳,抗震防冲击;标准M18*1.5螺纹安装,操作性强,易于集成到现有管路或罐体。
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)
产品原理介绍:
WKCH1503-B62采用射频电容式感应原理。其探头与接地金属罐壁/管道构成一个电容的两极。当沥青(介电常数远高于空气)接触到探头时,该电容的容量会发生显著变化。传感器内部的高频振荡电路检测到这一变化,并通过信号处理电路将其转换为一个清晰的开关量信号(通/断) 输出。该原理无机械运动部件,寿命极长,且对高温、高压不敏感。
产品亮点:
1.材质革命: 铁氟龙探头是应对沥青粘附问题的关键,实现了从“不可靠”到“免维护”的跨越。
2.温度壁垒突破: 专用高温封装工艺,确保了电子部分在250℃环境下的长期稳定性。
3.智能兼容: 开关量输出可直接替代原有故障传感器,无需改造控制系统,即插即用。
4.一机多能: 除检测有无外,其高稳定性也使其可用于简单的溢出报警或液位分界检测。
三、 客户匹配与现场应用
具体客户与要求: 华东某省大型路桥公司,拥有十余台高端沥青洒布车。客户要求传感器必须能承受200℃高温沥青长期浸泡,至少一个施工季(6个月)无需维护,信号无误报,安装接口与原有系统兼容。
选择WKCH1503-B62的原因:
耐高温匹配: 250℃的耐温等级远超客户200℃的实际需求,提供了充足的安全裕量。
材质匹配: 铁氟龙探头完美应对沥青的粘附性与弱腐蚀性,这是解决根本故障的核心。
环境匹配: IP67防护等级可抵御工地灰尘、雨水的侵扰;
精度与可靠性匹配: 针对沥青优化的检测精度,杜绝误报漏报,确保报警的绝对可靠。
安装与操作匹配: 标准螺纹接口,与客户原安装座完全一致,实现快速更换。
现场安装与接线说明:
安装位置: 在沥青泵的吸入管路上,制作一个带有M18螺纹的管接头,将传感器垂直或水平拧入,确保探头部分伸入管道内部,能接触到流动的沥青。
接线说明: 传感器三线制(棕色:电源+;蓝色:电源-;黑色:信号输出)。接入洒布车控制柜的原传感器接线端,或直接接入PLC的DI模块。配套电路简单,仅需提供24V DC电源,输出线路上可串联指示灯或中间继电器。
使用操作: 安装后通电,在无沥青状态下,通过传感器尾部的电位器或Teach-in键(视具体版本)进行“空管”状态学习;然后让沥青流过,确认指示灯/PLC信号状态翻转。设置完成后,即可全自动运行
产品使用情况描述:
自2023年春季施工季开始,客户在3台洒布车上率先试用WKCH1503-B62传感器。经过连续8个月、超过1500小时的高强度施工考验,传感器表现卓越:
零故障运行: 未发生一次因传感器问题导致的误报警或失效。
零维护: 在整个施工季,未进行任何清理或校准操作,真正实现了免维护。
有效保护: 成功多次在罐内沥青即将泵空前准确报警,触发自动停泵和上料提示,完全杜绝了“空泵干转”的风险。
施工质量保障: 连续的沥青供应感知,为均匀洒布提供了基础信号保障。
四、 前后对比与价值总结
前后对比优势说明:
对比项 | 老方案(机械浮球/普通电容) | 威恒WKCH1503-B62方案 |
可靠性 | 低,易受高温、粘附影响而失效 | 极高,专为严苛工况设计 |
维护周期 | 1-3个月需清理/更换 | >12个月免维护 |
防粘附性 | 极差,粘附后即失效 | 优秀,铁氟龙材质有效防粘 |
耐温性 | 通常<85℃,易损坏 | 长期250℃,游刃有余 |
综合成本 | 单价低,但更换频繁,隐性成本(停机、维修)极高 | 单价适中,生命周期总成本(TCO)大幅降低 |
安全保障 | 低,故障可能引发设备损毁 | 高,为关键设备提供可靠保护 |
总结经验:
本案例成功的关键在于 “精准匹配” 。不是简单提供一款传感器,而是深刻理解沥青洒布车这一特定场景下的 “高温、高粘、连续作业” 核心痛点,并提供从材料科学(铁氟龙)、热学设计(耐250℃)、到智能传感(电容原理) 的立体化解决方案。它证明了在工业领域,针对特殊介质的传感问题,必须采用特种定制的专业产品。
五、 威恒电子公司及工业传感器事业部介绍
威恒电子科技有限公司,成立于2008年,是国家高新技术企业、专精特新“小巨人”企业。我们始终专注于高端工业传感技术与解决方案的研发、制造与销售。
工业传感器事业部特长与实力:
核心技术: 在电容感应、超声波测距、特种材质应用等领域拥有深厚技术积累和多项发明专利。
定制化能力: 具备强大的非标设计与快速响应能力,能根据客户特殊介质(如沥青、强酸、熔体)和复杂环境(高温、高压、真空)提供定制化传感方案。
品控体系: 通过ISO9001质量管理体系认证,产品经过严苛的老化、高低温循环、压力及防护测试,确保出厂即可靠。
行业口碑: 产品已广泛应用于建材、化工、食品、纺织、工程机械等数十个行业,以“稳定、耐用、专业”著称。
注意事项说明:
安装时,请确保传感器探头与金属管道/罐体之间绝缘良好(标配绝缘垫圈),这是电容式传感器正常工作的基础。
在初次调试或更换介质类型时,建议重新进行“空/满”状态标定,以获得最佳检测效果。
虽然探头防粘,但若长期停工,建议在沥青冷却前空载运行管路,尽量减少探头残留。正常施工中的高温流动状态具有自清洁效果。
对于有强电磁干扰或需要本质安全防爆的极端场合,请提前与我司技术部门沟通,选择相应增强型号。
我们坚信,一个可靠的传感器,是智能制造的基石。威恒电子愿以专业的技术和产品,成为您设备上最值得信赖的“感知器官”。
公司/事业部介绍:
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
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