矿山机械球磨机WAYTOP锥形液位传感器WKC319-H41-NP作自动给料应用案例

前言：在矿山、水泥、冶金等行业，球磨机是物料粉磨的核心装备，其运行效率直接关乎企业产能与效益。实现球磨机的自动给料与恒料位控制，是保障其高效、稳定运行的关键，而这一切都依赖于一颗可靠的“感知心脏”--料位传感器。然而，传统传感器在球磨机高温、高粉尘、易挂料的恶劣工况下常”水土不服":不耐高温导致元件过早失效，频繁挂料引发料位误判，进而导致磨机过载“闷磨”或空转"干砸"，不仅加剧钢球与衬板磨损、能耗飙升，更可能引发设备停机甚至机械故障，造成巨大的经济损失。为彻底攻克这一行业痛点，浙

江某知名球磨机设备制造商在经过多方对比后，最终选择了广州市威恒电子有限公司的WAYTOP品牌WKC319-H41-NP锥形液位传感器，作为其自动给料系统的可靠解决方案。

一、客户情况与痛点分析

●客户行业与设备:浙江某知名球磨机设备制造商，为其新型高效矿用球磨机的自动给料系统寻找解决方案。

●现状与对标产品:此前，客户曾试用其他品牌的电容式液位开关用于料仓料位检测，以控制给料机的启停。

●痛点指出:

。不耐高温:球磨机周边环境温度高，浮球传感器的普通材质与密封件无法长期耐受，导致性能衰减、密封失效。

。严重挂料:仓内矿粉湿度与粘性不一，浮球机构极易被粘附、卡死，导致信号失灵。

。后果:传感器误发“空仓”或“满仓”信号，造成给料系统紊乱。要么断料导致球磨机空磨，钢球直接冲击衬板，产生巨大噪音与磨损;要么过量给料导致“闷磨”，电机过载，电耗激增，严重时可能烧毁电机。客户为此付出了高昂的维护成本与产能损失代价。

二、WAYTOP解决方案:WKC319-H41-NP产品介绍

针对上述痛点，WAYTOP WKC319-H41-NP锥形液位传感器凭借其独特设计，提供了完美的解决方案。

●产品名称：扫频电容式锥形料位传感器（又名：料位计、料位开关）

●型号：WKC319-H41-NP

●特点:

1、耐高温设计、检测介质温度可达150C

2、锥形免挂液设计

3、可检测污水高粘稠、低静电、常规的介质、粉末

4、防护等级IP68,防尘防水

5、输出可设置PWM(手持器设置)

●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:WKC319-H41-NP

。介质:液体、粘性介质、粉末

。介质温度:-20C~150℃

。压力范围:-0.1~1MPa

。工作电压:DC 18-30V

。输出信号:开关量(NPN/PNP可选)

。防护等级:IP68

。主要材质:316L不锈钢、PEEK

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

产品特点与亮点:

。抗挂料能力强:独特的锥形设计与持续振动，使粘稠、易附着的粉末难以在探头表面积聚，有效防止误报警。

。耐高温性能优:核心部件采用PEEK与316L不锈钢，介质温度最高可承受150℃，完全适应球磨机周边高温环境。

。高防护与耐用:IP68防护等级，杜绝粉尘与水汽侵入;PEEK材质耐磨性极佳，使用寿命长。

。安装简便:G1/2外螺纹，可直接安装在料仓侧壁或顶部，调试简单。

四、选型与实施过程

●客户要求转化:客户将痛点转化为明确的量化指标:

1.耐温:必须长期稳定工作在≥80℃的环境。

2.抗挂料:在潮湿矿粉环境中，保证至少3个月内不因挂料而误动作。

3.防护:防护等级不低于IP67。

4.耐腐蚀:适应矿山环境下的微弱腐蚀性。

5.响应时间:<1秒，确保给料控制的及时性。

●匹配说明:

。材质匹配:316L不锈钢优于304，耐腐蚀性满足要求;PEEK探头兼具高强度、高耐磨和极佳的耐化学腐蚀性，完美应对高温与挂料挑战。

。环境匹配:150℃的介质温度上限远高于现场实际温度，留有充分安全余量;IP68防护确保在粉尘雨淋环境中稳定工作。

。电气匹配:开关量信号直接接入PLC，接线简单，NPN/PNP可选使其兼容客户现有电控系统。

●现场安装与使用:

。将传感器安装在给料仓的侧壁中低位，用于检测“料位低”状态，信号接入自动给料控制系统。

。当仓内物料下降，探头露出时，传感器输出状态改变，触发给料机启动;当物料上升埋没探头，则输出另一状态，控制给料机停止，从而实现自动、间歇式给料，稳定球磨机入口料流。

五、使用注意事项

1.安装扭力:安装时请使用合适的扳手，在螺纹处缠绕生料带后旋入，拧紧力矩建议不超过25N.m，避免损坏螺纹或壳体。

2.接线规范:严格按照说明书接线，注意直流电源的正负极，防止反接损坏电路。

3.避免机械冲击:虽然产品坚固，但安装时应避免用探头部分直接撞击硬物。

六、应用效果与价值

经过连续三个月的稳定运行，WAYTOP传感器展现出卓越的性能:

●故障率降为0:彻底解决了因挂料和高温导致的误判问题，自动给料系统运行流畅。

●维护成本节约70%以上:无需再像使用浮球开关那样频繁清理或更换传感器。

●球磨机开机率提升约5%:因给料系统稳定，避免了由此引发的计划外停机，提升了整体生产效率。

●保护了主设备:稳定的料位供给，使球磨机运行在最佳工况，减少了空磨和过磨，有效保护了衬板和钢球，延长了主设备大修周期。

安装效果图

七、应用拓展与公司介绍

WAYTOP WKC319系列传感器的成功应用，不仅限于球磨机给料系统，同样适用于水泥生料仓、粉煤灰仓、烧结矿粉仓、粮食储仓等任何存在粉末、颗粒物料的料位检测场景，是替代传统机械式浮球、阻旋式料位开关的理想升级产品。

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