食品冰淇淋设备中的Waytop变频电容接触式液位传感器WKC1204-NP-FL

解决：奶浆液位检测中普通传感器易挂料误报的痛点应用案例

一、前提摘要

在休闲食品与餐饮行业，冰淇淋的连续、稳定生产是保障产品供应与商业利润的关键。作为核心原料的奶浆，其液位状态的实时、精准检测，直接关系到冰淇淋的出杯品质、设备运行效率与原料成本控制。然而，奶浆作为一种成分复杂的低温乳制品，其温度范围宽（从冷藏的-4℃至巴氏杀菌后的60℃）、物理状态易变，且生产环境必须符合严苛的食品卫生安全标准。传统检测方式常面临因温差导致灵敏度漂移、卫生死角滋生细菌、或频繁清洗造成传感器损坏等挑战。针对此，广州市威恒电子有限公司推出专为食品饮料行业设计的Waytop液位传感器WKC1204-NP-FL。该产品采用全食品级材质与宽温域变频电容技术，在严苛的卫生清洁与温度波动环境下，为奶浆等食品液料的“有无”检测提供了稳定、卫生、高性价比的解决方案。

二、行业痛点

1. 宽温域适应性差：冰淇淋生产线中，奶浆经历冷藏、回温、混合等过程，温度在-4℃至60℃间大幅变化，普通传感器易因热胀冷缩或内部元件参数漂移导致检测失灵或精度下降。

2. 卫生安全合规要求高：传感器直接接触食品原料，其材质必须符合食品安全标准（如FDA、EC 1935/2004），且结构设计需无卫生死角。

3. 介质特性变化干扰：奶浆的粘度、含气量及脂肪含量可能因配方或温度变化而改变，影响传统电容式传感器的介电常数判断，导致误报。

4. 设备空间紧凑，维护困难：冰淇淋设备内部结构精密，传感器安装位置往往空间狭小，要求传感器体积小巧且便于现场调试与维护。

三、传感器工作原理

WKC1204-NP-FL基于变频电容接触式传感原理。其采用PEEK材质制成的锥形感应头与奶浆直接接触，形成探测电容。传感器内部的智能芯片驱动振荡电路频率随探测电容值（即液位状态）变化而改变，并通过专为宽温域与食品介质优化的算法进行信号处理与补偿，最终输出稳定的开关量控制信号。

变频检测技术:传感器通过扫描不同频率下的电容变化，智能分析物料特性。当物料接触到探头时，由于物料的介电常数不同于空气，会导致电容效应发生变化，从而改变阻抗。这一影响被电路测量后，与灵敏度设置建立的参考基准相比较，有效区分真实料位与挂料层，从根本上解决误报问题。

四、性能参数与核心优势

1. 关键性能参数：

· 工作电压：24V DC，适配工业自动化标准电源；

· 工作电流：≤0.1A，低功耗设计，支持长时间连续运行；

· 输出方式：提供NPN+PNP双路输出，常开/常闭均可选择，兼容各种控制系统，可直接连接PLC或报警器。

· 调节方式：支持电位器调节（传感器自带旋钮，赠送调节螺丝刀）和手持器调节（需另外购买）两种灵敏度调节方式，满足不同工况需求。

· 材质与结构：整体外壳采用316L不锈钢+peek锥形感应头（均符合食品级标准），螺纹采用M12*1，工业接口安装方便。

· 环境适应性：耐压等级0.4MPa，适用于各种压力环境;工作温度范围-20C至+85C，满足不同工况需求。调节方式：2种调节方式，电位器或手持器（需另购）进行调节传感器灵敏度

· （1）电位器设置方式：

· ①常开：用赠送的螺丝刀逆时针调节，调到传感器接触到物料和在空气中信号灯都亮红灯，再将传感器感应头接触到物料，顺时针调到信号灯变为绿色。

· ②常闭：用赠送的螺丝刀顺时针调节，调到传感器接触到物料和在空气中信号灯都亮红灯，再将传感器感应头放在空气中，逆时针调到信号灯变为红色。

· （2）手持器设置方式：

· ①将传感器接通手持器

· ②将传感器感应头接触物料

· ③观察手持器接触物料后当前值和在空气中的当前值分别是多少

· ④设定值取这2个数值的中间值即可

· 接线方式：

·   我们的传感器为四芯线，棕线、蓝线、黑线、和白线，棕线接正极24v，蓝线接负极0v，黑线负极接NPN（低电平0v输出），白线正极接PNP（高电平24v输出），接线时，黑线白线二选一即可。

· 安装方式：如打孔可采用侧面安装/顶部安装/底部安装（非平齐安装）

2. 核心优势：

① 全食品级接触材质：核心感应头采用高纯度PEEK（聚醚醚酮），主体螺纹部分为316L不锈钢，二者均具有出色的食品接触安全性、耐化学腐蚀性及机械强度，完全适应食品工业的严苛卫生要求。

② 宽温域稳定工作：凭借优化的内部结构设计与元器件选型，传感器可在-20℃至85℃的宽温度范围内稳定工作，完美覆盖冰淇淋奶浆从储存到加工的全流程温度区间，杜绝因温度变化引起的性能波动。

③ 锥形专利防残留设计：沿用并优化了专利锥形感应头设计（专利号：ZL 2015 2 0344946.X），PEEK材质表面光洁度高，配合锥形流线造型，使奶浆、糖浆等高粘度介质难以附着残留，便于冲洗，有效防止因挂料导致的误信号。

④ 双模式灵活调节与紧凑设计：

   · 支持尾部电位器旋钮调节（标配螺丝刀）进行现场快速微调。

   · 可选配手持编程器进行非接触式远程调节，适应传感器安装在密闭或难以触及位置的工况。

   · M12*1的紧凑螺纹尺寸，便于在空间受限的冰淇淋设备料仓、管道或阀门上安装集成。

为确保WKC1204-NP-FL传感器发挥最佳性能与最长使用寿命，在安装与使用过程中请务必注意：

4.注意事项说明：

① 电气部分防水:传感器尾部的电位器旋钮区域不具备防水功能，在安装与使用环境中严禁接触液体或处于喷溅环境，以免导致调节失灵或电路短路

② 温度限值提醒:传感器标称耐温范围为-25C至85C。当长期在80C至85C的临界高温液体环境中工作时，会加速内部元件老化，建议选择更高耐温等级型号或优化安装位置以避开持续高温点。

③ 电压规范:供电电压必须严格控制在DC12-24V范围内，建议不要接入超过24V的电压。

④ 安装建议:在腐蚀性环境中安装时，请确保传感器螺纹(M12*1)密封完好，避免腐蚀性液体/气体从接口处侵入。

五、质量管理与卓越性能

5.1 质量认证

广州市威恒电子有限公司已通过ISO9001质量管理体系认证，建立了完善的质量管控体系，确保每一台传感器从原材料采购到成品出厂都经过严格的质量控制。

5.2 性能参数优势

· 安全认证:产品通过CE、RoHS认证，符合国际安全标准。

. 卓越的稳定性与可靠性:产品设计及测试标准符合国军标(GJB)等级要求，每一台传感器在出厂前均须经过8小时浪涌老化测试(模拟复杂电网下的电压冲击)，确保其在恶劣工业环境下的超长寿命和稳定性。

· 电气性能:宽电压供电(12-24VDC)，输出开关量信号，带极性反接保护，可直接与主流PLC、DCS系统对接。

六、对比国产普通电容式传感器Waytop产品的优势

七、WKC1204-NP-FL在冰淇淋设备中的实际应用成效

华北某知名连锁冰淇淋品牌中央厨房，在其全自动软冰淇淋浆料配送系统中，关键缓冲罐与灌装头位置全面换装Waytop WKC1204-NP-FL传感器。

· 稳定性与可靠性：传感器成功克服了奶浆每日从冷藏库（4℃）到搅拌罐（15℃）再到灌装头（常温）的温度循环挑战，系统因液位误报导致的非计划停机率降低95%以上。

· 卫生与维护：全食品级材质与光滑的锥形设计，完美适应每日高压热水与每周酸/碱液CIP清洗流程。使用18个月以来，无一起因传感器导致的卫生不达标事件，且传感器本身零故障，无需维护。

· 效率与成本：精准的液位信号保障了灌装过程的连续性与一致性，原料浪费减少约3%。凭借其超长的免维护周期，该产线单点传感单元的年度综合维护成本下降超过70%。 

八、客户评价 
  

“我们的冰淇淋生产线对卫生和稳定性的要求是‘零妥协’。之前尝试过几种传感器，不是低温失灵就是清洗后内部进水。Waytop这款WKC1204-NP-FL彻底解决了问题。它的PEEK探头完全不粘奶浆，一冲就净，316不锈钢机身也经得起日复一日的消毒。最让我们放心的是，从冷库到灌装线的整个温度变化过程中，它始终稳定工作，从未误报。紧凑的M12尺寸也让我们在改造旧设备时安装非常方便。这不仅仅是一个传感器，更是我们食品安全与生产顺畅的‘守门员’。”

—— 李主管，某连锁冰淇淋品牌中央厨房设备部

九、其他应用行业

WKC1204-NP-FL凭借其食品级安全、宽温域稳定及出色的防残留特性，同样适用于以下对卫生和温度有严格要求的场景：

1. 乳制品行业：酸奶、奶酪、风味奶等产品的发酵罐、暂存罐液位检测。

2. 饮料行业：果汁、茶饮、糖浆等物料的配料罐与灌装阀前检测。

3. 烘焙与酱料行业：奶油、巧克力酱、果酱等粘稠馅料的料位控制。

4. 中央厨房与预制菜：汤品、酱汁、调味油等液态食材的定量分配与存量监测。

5. 生物发酵行业：对卫生要求高的培养基、缓冲液等液位的在位检测。

十、结论

Waytop WKC1204-NP-FL液位传感器以全食品级接触材料、卓越的宽温域工作能力以及专利的锥形防残留设计，精准应对了冰淇淋及整个食品饮料行业在液体检测中面临的卫生、温度与可靠性三重挑战。它不仅通过了国际质量管理体系认证和军工理念的严苛测试，更以紧凑灵活的设计深度契合现代化食品机械的集成需求。与普通国产传感器相比，它在卫生安全合规性、环境适应性和长期运行可靠性方面建立了显著护城河；其带来的生产连续性保障与近乎为零的维护成本，更是创造了远超其采购价格的价值。该传感器不仅是冰淇淋设备实现高效、安全、自动化生产的理想感知部件，也是食品饮料工业迈向智能化、数字化进程中，值得信赖的精准“感官”与安全基石。=

十一、客户实际应用图片分享

十二、关于威恒电子

广州市威恒电子有限公司(Waytop)是一家成立于2005年、专注于工业自动化领域的高科技企业。公司总部位于广州，致力于工业传感器与电磁铁产品的研发、生产和销售，为自动化设备厂商提供核心部件与解决方案。

公司以技术研发为核心，拥有一支实力雄厚的工程师团队，在电磁控制、传感器检测、机器视觉等领域积累了丰富的应用经验。公司注重创新，拥有多项自主知识产权，包括发明专利及实用新型专利。

经过十多年的发展，威恒电子的产品与解决方案已成功服务于众多行业，包括包装、电子设备、物流、汽车制造、轨道交通、纺织设备等，帮助客户实现精准检测与可靠控制。公司秉持"精益求精，诚信务实"的价值观，以提升自动化控制的简易性与可靠性为使命，致力于成为自动控制领域的可靠品牌。

——案例撰写单位：广州市威恒电子有限公司-梁工

注：本案例基于典型应用场景撰写，产品具体性能可能因实际工况而异。选型时请务必参考完整技术手册并确认工况匹配度，如需详细产品技术参数、现场应用图片视频或定制服务，请联系威恒电子梁工17724249376。