广州市威恒电子有限公司WKCH2-B62高温液位传感器在制药行业中药浸膏提取罐高温、高粘度液位控制与缺料报警的应用案例

一、客户行业与设备介绍：中药现代化装备之“芯”

在中医药作为国家战略产业高速发展的今天，中药制药行业正经历从传统经验型向现代化、智能化制造的深刻变革。作为中药生产线的核心前处理设备，智能中药多功能提取浓缩机组承担着将中药材通过煎煮、提取、浓缩，最终转化为高价值药液的重任。

这套设备的核心工艺在于对“中药浸膏”的提取。浸膏是通过高温长时间煎煮、蒸发后形成的液态半成品，其特点是温度高（通常在100℃以上）、粘度极大（可达数千厘泊）、成分复杂且含有大量药渣纤维。在此工况下，设备内部的环境极为恶劣，充满了高温蒸汽、酸碱物质以及粘稠的浸膏。

二、当前设备的困境：高温高粘下的“盲人摸象”

位于江苏泰州“中国医药城” 的一家知名中药制剂企业（国内中药提取设备标准化起草单位之一），在其口服液生产线上拥有20多台10m³提取罐。长期以来，困扰工艺工程师和设备维护主管的难题，正是提取罐内高温浸膏的液位检测。

1. 具体的设备痛点：挂料与误报

他们原采用的某进口品牌高温电容式液位开关，在应对“清膏”或水相介质时表现尚可，但当生产进入最后浓缩阶段，介质变为高粘度“稠膏”时，问题频发：

挂料失效：传感器探头长期浸泡在粘稠液体中，当液位下降后，探头表面依然覆盖着一层厚厚的药膏（挂料）。

信号失真：这层药膏导致传感器误以为罐内仍有液体（持续输出“有料”信号），无法触发缺料报警。

2. 问题的损失

这种“假信号”带来的后果极其严重：

干烧事故风险：由于缺料报警失灵，加热夹套仍在工作，导致罐内药液被烤干、碳化。一次干烧事故，整罐价值5-15万元的贵重药材直接报废。

设备停机与产能损失：一旦发生物料碳化，需要停产48小时以上进行清罐和维修。据客户统计，该问题导致整条提取浓缩生产线平均每月意外停机3-5次，年累计停机时间超150小时，直接造成数百万的产能损失。

高昂的紧急维修费：每次突发故障都需要工艺员现场手动干预，紧急维修及部件更换费用年均超过10万元。

3. 寻找新方案的必然

原有的射频导纳式或传统电容式传感器，由于原理和材质的局限，无法从根本上解决高温挂料和温度漂移问题。面对越来越严苛的GMP认证要求和降本增效的生产压力，该企业设备部不得不寻找一款真正耐高温、防挂料、食品级且性价比高的国产替代方案。

三、老方案失败原因与代价分析

四、威恒解决方案：WKCH2-B62

高温胶位传感器面对高昂的维护成本和设备停机率，威恒电子携WKCH2-B62高温胶位传感器深入客户现场，通过“铁氟龙探头+耐高温设计+智能算法”三重技术，彻底终结了这一乱象。

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）

五、产品原理与核心亮点

1. 工作原理

WKCH2-B62基于变频电容式感应原理。传感器探头与罐壁构成一个电容器。当罐内浸膏液位上升接触探头时，介质介电常数改变，引起电容值急剧变化；当液位下降，探头脱离接触时，电容值回归空载状态。传感器内置MCU通过高频扫频技术，实时分析电容变化，仅对真实液位接触产生的信号变化做出响应，输出开关量信号，而忽略因挂料产生的微小电容漂移 。

2. 亮点与匹配度分析

选择WKCH2-B62匹配该客户，是基于技术参数的精准对位：

铁氟龙（PTFE）探头：这是解决“粘附”问题的关键。PTFE是所有材料中摩擦系数最小、表面能最低的材料之一，具有不粘性和可食用级品质。中药浸膏极难在其表面形成牢固的附着层，即使轻微挂料，在重力作用下也会迅速滑落，配合变频算法，彻底杜绝误报。

可耐250℃高温：该型号专攻高温工况，耐温上限达250℃。客户现场提取罐工作温度在100-130℃之间，日常CIP清洗温度也在80-90℃，留有充足的安全余量，确保了电子元件在高温环境下不漂移、不老化。

抗电磁干扰与防爆要求：提取车间现场有大功率电机和变频器，WKCH2-B62具备极强的电磁兼容性，且全金属外壳设计为后续加装防爆护套预留了空间，满足制药车间复杂的电气环境。

六、客户现场应用与操作说明

1. 客户背景

地域：江苏泰州

客户地位：国内中药制药装备领域的龙头企业，拥有国家企业技术中心。

客户要求：必须能稳定检测粘度>5000cPs的浸膏；介质温度最高130℃；探头材质必须符合FDA标准；要求提供缺料报警和自动供料双信号。

2. 产品接线与配套电路说明

接线方式：传感器采用四芯线（棕、蓝、黑、白）。

棕色线：接DC 24V+

蓝色线：接DC 0V

黑色线：NPN输出（低电平），接入PLC输入端，用于缺料报警（低液位时触发）。

白色线：PNP输出（高电平），接入PLC输入端，用于自动供料（高液位时停止进料，低液位时启动进料）。

操作使用：

安装：在罐体侧壁开G1/2螺纹孔，水平安装或向下倾斜15°，确保探头能接触到底部起泡点。

示教学习：WKCH2-B62支持一键示教。安装后，确保罐内无料（空罐状态），长按设定键3秒，传感器自动记录“空载电容值”；随后注入浸膏至覆盖探头，再次短按设定键，记录“满载电容值”。传感器自动计算出最佳动作点，整个过程无需繁琐的参数设置 。

3. 使用情况与前后对比

安装前：老传感器每月因挂料需人工擦拭2-3次；秋冬季节气温变化导致温漂严重，误报率高达15%。

安装后：自更换为WAYTOP WKCH2-B62后，设备已稳定运行6个月零故障。

故障率降低100%：未发生一例因挂料或高温引起的误报警。

实现无人值守：缺料报警信号精准可靠，中控室可以放心启用自动补料程序。

节约成本：仅此一个工位，年节省因废品、停机、维护产生的费用预计超过20万元。

客户评价：“我们找了很多年，终于在国产里面找到了能彻底解决‘粘料’问题的传感器。威恒的这款铁氟龙探头传感器，不仅材质符合药典要求，检测精度更是出乎意料地稳定。”

七、总结经验

个人微创新：现场工程师在安装时，在传感器螺纹上缠绕了少量生料带并涂抹了食品级螺纹密封胶，既保证了密封性，又防止了高温下螺纹咬死，便于日后拆卸维护。

注意事项：

避免敲击：PTFE材质相对较软，安装时需使用扳手卡住六角螺母拧紧，切勿直接敲打探头部分。

定期检查：虽然具有防挂料功能，但在每年的大修期，建议检查探头表面是否有顽固性结垢，必要时用软布轻轻擦拭。

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