水位检测，其中的水被某种程度的污染并且含有大量溶解的盐

在这里发现了这种出色的QnA，它提供了测量或检测水位的多种选择。就我而言，足以区分水箱的4个水位（极低，低，中，满）。

我需要做同样的事情，但是就我而言，我不得不担心这不是完全干净的饮用水。从深管井中抽出的水似乎已被淤泥（生锈的深棕色/黑色）和大量溶解的盐污染。当淤泥通过基于5微米毡/超细纤维的沉淀物预过滤器进行过滤时，在后泵段中，它存在于地面的污水池中。盐也是一个大问题，因为它会弄脏（盐沉积）金属，塑料和几乎任何表面。任何长时间浸没在水中的金属/塑料部件都会积聚大量盐，需要将其清除掉（困难）。

考虑到这些操作环境的特征，我想知道以下哪种检测水位的方法（均来自上面引用的先前QnA）最可靠地工作，并且随着时间的推移需要最少的维护。

1. 储罐底部的压差传感器。盐/淤泥沉积物会阻塞传感表面或其边缘，并在几个月后停止运行的机会。随着时间的流逝，盐/淤泥沉积物本身可能会导致压力读数出现误差。

2. 浮球开关-由于它具有运动部件，我想知道是否可以通过盐/淤泥沉积物使它们运动（漂浮物的流动性降低）？

3. 电容式感应-在引用的QnA中没有对此进行详细解释，但我在其他地方读到，它取决于水的平均介电系数，其中2个绝缘探头沿着水箱/集水槽的深度放置，相当接近。其电容随所测量的水位而变化。确切的机制尚不清楚。同样，显然，低压交流电显然用于此目的，但是再次，不清楚如何。另外，我还不清楚盐/淤泥沉积物在电容随时间的变化中可能起什么作用。

4. 在多个级别进行电导率测试-电极放置在各个级别，当水到达放置在特定级别的特定电路时，应将其用作闭合电路。电流（例如24VDC之类的电流）在短时间内周期性地通过电路，以确定哪些电路闭合，并从这些信息中推断出水位。现在，盐/淤泥会改变电导率吗？它们会腐蚀电极吗？我可以使用铝或铜电极吗？

5. 超声波接近感应-将此类传感器正面朝下放置，即直视储罐底部，并使用标准的接近感应机制检测水位。在我看来，这是最有希望的，因为传感器很少（如果有的话）很少与水接触。另外，它的安装应该是最简单的。然而，在所有这些方法中，这可能是最昂贵的方法，并且可能不太牢固（即在封闭的水箱/集水箱的极端湿度和温度变化下可能效果不佳）。

给定工作参数，超声波测距解决方案表明了最佳的免维护选项。根据所需的MTTF，也不必是昂贵的解决方案。

预算方法涉及以下模块：

_{（从eBay购买，价格不到2美元）}

除了可以按原样部署模块外，还可以使用环氧树脂灌封化合物对模块进行灌封，该模块应覆盖除超声波发射器和接收器顶部以及连接器引脚之外的所有部件。更好的是，可以连接合适的防风雨电缆，并且连接处也要封装。这保证了合理的寿命。

有了更大的预算，就可以找到其他IP等级为IP67的超声波测距模块，这些模块是专为极端环境而设计的。

您可以尝试使用几种有效的方案来检测水箱中的水位。这是我过去使用过的两种方案。请注意，这些是可以使用的有趣技术思想，需要进行一些设计工作，但可能是一个有趣的项目。

1）将安装有多个热敏电阻的组件悬挂在水箱中。热敏电阻连接到一些电流源，导致每个热敏电阻自发热一定量。热敏电阻沿着组件位于各个级别。当水位上升并覆盖热敏电阻时，它会冷却组件，从而改变电阻。测量每个热敏电阻两端压降的传感电路可以确定特定组件是否被水覆盖。

2）您可以将塑料棒插入不同深度的水箱中。每个塑料棒的末端均从每侧切成45度角，然后抛光至非常光滑的表面。光束从顶部照到杆中（可以是可见或红外的LED，具体取决于所使用的材料是否合适），并且通常会从杆端部的两个斜角处反射，然后反射回至杆的顶部，光电二极管或光电晶体管用于检测反射光。当水箱中的水上升并覆盖杆的倾斜端时，它会改变杆端的折射率，并且下降的光线不再完全反射回检测器。各种鱼竿可以告诉您水位在哪里。下图显示了所涉及的概念。使用便宜的激光指示器模块作为光源尝试此概念将很有趣。（几年前当我使用这个概念时，还没有激光笔！！）

您提到了浮动开关，并担心机械部件被卡住。但是，您可以构建一个浮球开关，其中所有关键组件都在水面之上，就像经典的马桶水箱注水器一样：将浮球放置在可以旋转的长杆的末端，并在旋转轴上编码角度（使用绝对式旋转编码器或电位计）确定水位。枢轴不必在靠近水的任何地方。除非拉杆特别重，否则您甚至可以使用标准的马桶浮球。

因为您说的只是需要4个水位，所以不需要输出线性度，而只需要4个阈值，并且浮臂和枢轴可以在方便的地方进行变形和放置-只要浮臂可以在内部自由移动足够的范围您的容器。例如，如果容器又高又窄，则可能需要一个线性移动的浮子，这很难使它坚固耐用并难以测量。

优点：污染物附着在浮子上时，其校准可能会略有改变，但是直到它们完全停止漂浮为止，才能禁用该机制。

坏处：坚固的定制机械组件的成本可能远远超过高档传感器。

（这是我读到您的问题时想到的，因为家乡的装饰喷泉/水池只使用了这种浮子开关。）

如果您使用压差传感器，则可以建立一个非常坚固的解决方案，因为它没有活动部件，不受温度/湿度的影响，水的清洁度无关（在盐和透明度方面），并且没有电气传感器与流体接触（因此，如果要测量酸槽中的液位，没问题）。

几年前（嗯，从笔记中挖出的东西揭示了2008年的情况），我为父母设计了一个系统，用于监控距他们房屋100-150m的水井中的水位。以下是对项目的描述：

我的建议是使用差分气压传感器，该传感器安装在一端密封并充满空气的管道中，该管道部分降低到水中以测量水位。

最初假定气压为1.0ATM。然后，在水面以下1m处的水中压力为1.1ATM。通过将充满空气并密封在顶部1m的管道降低到水中，管道底部的压力将使管道内的空气压缩到1.1ATM。

通过将管道安装到固定位置，不同的水位将在管道内部产生不同的压力。由于传感器是差分的，因此气压变化不会影响传感器。我对使用哪种传感器没有特别的偏好，但是 MPX2050DP传感器似乎可以使用。

唯一会削弱此解决方案耐用性的方法是，如果流体中包含的大物体可能会阻塞并密封管道的底部开口，但是，由于压力与体积无关，因此可以使用与您一样大的管道想要。

传感器的大部分成本（此类传感器的价格似乎在10到20欧元之间）。对于其他所有部件，您都可以使用周围的塑料/金属管，一些绳子和一根棍子来降低成本。

在顶部使用小型空气源，然后将管子向下延伸，以使空气从管子中慢慢冒出。将压力传感器放在顶部，查看管道中的压力，即可计算出管道底部上方的水位。

压力太大，管道堵塞。

压力太小，空气源或管道出了点问题。因此这将是非常可靠的，并且难以破坏/阻塞。您提到了淤泥和泥沙，这是否意味着其中可能不只是水？

但是，如果这样的话，由于密度的变化，依靠压力的任何方法可能都不准确，但是我认为，如果您结合了这种起泡器技术或超声波表面检测器，那么实际上您也可以给出水的％污染指数，特别是像油一样漂浮在顶部的东西。