数控机床设备WAYTOP锥形液位传感器WKCP1404-NP-FL做高位报警应用案例

前言：困境与必要性

数控机床作为高端装备制造业的“工业母机"，其运行稳定性直接关乎生产效率和产品质量。冷却系统是保障其连续精密加工的核心辅助单元。一旦冷却液因管路堵塞等原因缺失，将在数分钟内导致主轴过热烧毁，造成数万至数十万元的直接经济损失，以及更严重的生产中断和订单延误。因此，对冷却液液位进行实时、可靠的监控并高位报警，不是一项可选功能，而是必不可少的安全底线。传统的液位保护方案频发故障，迫使制造商必须寻找一种全新的、更高可靠性的解决方案来从根本上杜绝风险。

一、客户情况描述

●客户简介：广东东莞数控机床厂家，行业龙头企业，专注于高精度、高附加值的精密结构件加工。

●设备名称:立式加工中心(VMC)

●现状与痛点:

。老产品:原先采用某进口品牌的浮球式液位开关。

。检测原理与故障原因:浮球式开关依靠机械浮球的升降来触发微动开关。其根本缺陷在于机械结构易被冷却液中混合的金属碎屑和油泥粘附与卡滞，导致浮球无法自由浮动。

。付出的代价:这不仅造成误报警，引发无故停机，影响生产效率;更可怕的是，它可能在液位真正过低时因卡死而失效不报警，无法在关键时刻起到保护作用。客户曾因一次未被监测到的冷却液缺失而烧毁主轴，维修费用超过8万元，并导致整条生产线停机2天，损失巨大。

二、产品系列描述:WAYTOP WKCP1404-NP-FL

●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：WKCP1404-NP-FL

●特点:  

1、锥形免挂液专利设计，适合高黏性食品、油脂、液体等的介质检测

2、电容式原理，接触式检测，输出开关频率可达50HZ

3、外壳材质:POM

4、可订做PWM功能

●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

。型号:WKCP1404-NP-FL

。检测对象:液体、冷却液、油剂

。环境温度:-25℃~60℃

。介质温度:-25C~85℃

。防护等级:IP65

。工作电压:DC12-24V

。输出信号:NPN/PNP双路输出，最大100mA

。设置方式:多圈电位器/手持编程器

。耐压:0~0.6Mpa

。保护:极反保护、过流保护

。出线方式:直出线

三、工作原理

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：(精准吻合客户痛点)

。锥形免挂液专利设计:独特的流线型锥头设计，使粘稠介质无法停留，从根本上杜绝了因挂料导致的误报和卡死问题。

。双模式灵活调节:支持通过多圈精密电位器进行本地微调，或通过液晶手持编程器进行可视化数值精准设置，调试便捷，无需反复拆装。

。高兼容性输出:NPN和PNP双路信号输出，可轻松匹配各种品牌的PLC和数控系统接线需求。

。设计与防护:POM材质外壳耐腐蚀、耐油污;IP65防护等级确保传感器能抵御冷却液蒸汽和喷溅;工作电压DC12-24V宽压设计，适应机床电压波动。

四、选型与匹配过程

①客户量化要求：

1.100%杜绝因传感器本身被粘附而导致的故障(误报或失灵)。

2.产品平均无故障时间>5年。

3.安装调试时间缩短50%以上。

4.无需改变现有电气柜接线方案。

②匹配说明:

。可靠性匹配:WAYTOP传感器的无活动部件固态原理和锥形设计，完美应对冷却液杂质多的酸碱油性环境，满足长寿命要求。

。环境匹配:POM材质耐腐蚀;IP65等级防油防水;-25℃~85℃的宽温范围覆盖中国南方车间环境及冷却液工作温度。

。电气匹配:双路输出可直接接入原设备PLC的DI点，无需额外转换模块。DC24V供电与机床标准一致。

。安装使用:传感器直接拧入水箱预设的M14*1.5螺纹接口。棕线接24V+，蓝线接OV，黑线接PLC输入点(对于NPN型)。通电后，使用液位或料位进行测试，绿灯亮=有信号输出，红灯亮=无信号输出。

③前后对比优势：

五、使用注意事项与售后指南

1.安装:安装时请使用合适扳手拧紧传感器金属螺母部，切勿用力扭动顶部塑料壳体。推荐拧紧扭矩为15-20N·m，并在螺纹处缠绕生料带确保密封。

2.接线: 接线前务必确认电源电压在DC12-24V范围内，并注意电源正负极，虽具备反接保护，但应规范操作。

3.防护:在设置完成后，务必拧紧传感器顶部的防水胶塞，防止水汽、冷却液侵入电位器或设置接口内部导致故障。

4.售后:若遇报警异常，首先检查电源和接线;其次检查感应头是否有罕见的大型坚硬附着物;最后可使用手持器重新校准灵敏度。本公司提供12个月质保。

六、使用效果

自客户在其产线全面换装WAYTOP传感器后，成效显著:

·减少100%因液位传感器故障导致的维护时间。

·提高25%的机台综合开机率(OEE)，因冷却系统导致的意外停机降为零。节约20%的采购成本(与原装进口高端品牌相比)。

·实现了主轴烧毁风险的“零”记录，每年预计避免潜在损失超百万元。

安装图如下

七、总结

WAYTOP WKCP1404-NP-FL锥形液位传感器在本次应用中的成功，绝非仅仅是单个元件的替换升级，而是一次对设备可靠性理念的重新定义。它用创新的技术，将传统方案中一个持续的“故障点”转变为一个绝对的“安全点”。事实证明，在关乎设备核心安全与生产连续性的关键环节，选择最高可靠性的解决方案，其价

值远高于最初的成本考量。这是一笔极其明智的投资，它以极小的预防性投入，确保了生产资产的绝对安全，彻底避免了难以估量的灾难性损失与运营风险，为客户实现智能制造与无人化值守打下了坚实的基础。选择WAYTOP，就是选择为您的高端装备注入一份可靠的智慧与安心。

八、拓展应用与公司实力

·应用拓展：此成功案例可完全复制到其他设备场景:

。机床领域：导轨润滑油箱、液压站油位监测、切削液集中供液系统。

。其他行业：食品机械(酱料、油脂)、化工反应釜(树脂、溶剂)、环保水处理(药液箱、污泥界面)。

联系我们:

。公司事业部介绍：WAYTOP工业传感器事业部，专注于为工业自动化领域提供高性能、高可靠性的检测解决方案。

。匹配特长：我们擅长针对强粘附、强腐蚀、强干扰的复杂工业现场，进行传感器的选型定制与开发，提供一站式解决方案。

。研发实力：拥有超过20人的资深研发团队，持有包括锥形防挂料专利在内的5项国家专利，产品均通过CE、ROHS、ISO9001认证，并能满足客户的特殊参数订制需求。

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