作者:西格门传感器工程团队 · 更新日期:2026-11-02 · 产品参数取自西格门投入式液位变送器产品页,换算值均标注“计算值”。

投入式液位计的通气电缆是什么?

通气电缆(也叫导气电缆)就是内部带一根导气管的投入式液位计专用电缆:导气管一端通到探头膜片的背面,另一端在电缆末端与大气相通。它的作用只有一个——让探头背面始终感受到与液面相同的大气压。普通多芯电缆没有这根管,不能替代。

除导气管外,通气电缆里还有电源 / 信号线和屏蔽层;探头一端与不锈钢壳体密封连接,整段电缆随探头一起做 IP68 长期浸没。所以电缆长度要在下单时定好,现场不剪、不接。

大气补偿原理:为什么要把大气压引到膜片背面?

1. 探头正面感受的是“大气压 + 液柱压力”

探头沉在液体底部,膜片正面受到的压力 = 液面上方大气压 P₀ + 液柱压力 ρgh。我们要的只是 ρgh:对清水,1 m 水柱 ≈ 9.81 kPa ≈ 0.098 bar(计算值,ρ = 1000 kg/m³,g = 9.81 m/s²)。而大气压本身约 101.3 kPa,相当于 10.3 m 水柱,比大多数水池的液深还大。

2. 通气管让背面也感受 P₀,两边抵消

导气管把 P₀ 引到膜片背面,膜片两侧的 P₀ 相互抵消,变送电路输出的就只是 ρgh,这就是“表压测量”。天气由晴转雨、从沿海运到高原,P₀ 怎么变都不影响读数。

投入式液位计通气电缆大气补偿原理示意图:左为通气电缆表压测量,输出等于液柱压力;右为通气口被封或进水,读数随大气压变化
左:通气电缆把大气压引到膜片背面,输出 = ρgh;右:通气口被封或进水,读数 = ρgh + 气压变化(示意图)

3. 不通气会差多少?用气压变化换算

如果导气管被封住、进水,或用了不通气的密封探头,背面就变成固定参考压力,大气压的变化会原样加到液位读数上。按 1 kPa ≈ 102 mm 水柱换算:

大气压变化相当于液位读数变化占 0–5 m 量程占 0–10 m 量程
0.5 kPa约 51 mm约 1.0%约 0.5%
1 kPa约 102 mm约 2.0%约 1.0%
2 kPa约 204 mm约 4.1%约 2.0%
3 kPa约 306 mm约 6.1%约 3.1%

海拔的影响更大。按国际标准大气,海平面约 101.3 kPa,海拔 1000 m 约 89.9 kPa,2000 m 约 79.5 kPa。一台在海平面附近标定零点、背面密封的探头装到海拔 2000 m,零点会偏约 21.8 kPa ≈ 2.2 m 水柱(计算值)。通气电缆把这部分自动抵消,所以水池、水井、水箱这类开口容器,投入式液位计一般都用通气电缆。

投入式液位变送器主要参数与可选项(含单位换算)

以下参数取自西格门投入式液位变送器产品页已公开内容,换算列为计算值;具体以规格书与订货确认为准。

  • 测量原理:静水压力(投入式),P = ρgh,通气电缆做大气补偿(表压)。
  • 量程:按液深定制,覆盖 0–5 m 至 0–200 m 水柱;换算约 0–49 kPa 至 0–1.96 MPa(约 0–0.49 bar 至 0–19.6 bar,计算值)。非水介质按实际密度标定。
  • 输出:4–20 mA 两线制,或 RS485 Modbus RTU(下单指定)。
  • 供电:9–30 V DC。
  • 探头材质:316 不锈钢,可选防腐材质,按介质确认。
  • 介质温度:标准型 -40~+120 °C,高温型 150 °C;超出范围或含蒸汽、结晶请在询价时说明。
  • 防护等级:IP68(长期浸没,含通气电缆)。
  • 电缆:通气电缆,长度按安装深度定制,现场不得截断或自行接长。
  • 精度:以型号与订货确认。
西格门圆柱形不锈钢投入式液位变送器探头,带通气电缆
圆柱形不锈钢探头,电缆与探头一体密封,随探头一起浸没

电缆长度、末端透气和固定怎么做?

电缆长度按“最大液深 + 探头到接线盒的高度 + 1–2 m 余量”计算,下单时写明。例如池深 4 m、池顶到接线盒 1.5 m,电缆取 4 + 1.5 + 1.5 = 7 m(计算示例)。安装时按下面 5 点做:

1
电缆末端进干燥接线盒
导气管末端要通大气又不能进水:放在室内或带透气的接线盒里,不要用胶带、热缩管把电缆末端封死。
2
不剪、不接
剪短或接长都会破坏导气管的密封,水汽从接头进入后造成零点漂移;长度不合适就按液深重新定长。
3
走线弯曲半径大于 10 cm
导气管被压扁或折死,等同于被堵;侧面走线、穿管时都要留够弯曲半径。
4
探头离底 10–20 cm,必要时加套管
避开底部淤泥;介质波动大或电缆较长时,用套管固定探头防摆动、防缠绕,不要用电缆承受额外拉力。
5
屏蔽层一端接地
屏蔽层在控制柜一端可靠接地;防爆场合按 GB 3836 相关规定安装,防爆型号以订货确认。
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电话 / 微信 13828704591。支持 OEM 批量供货;验证样品 1–5 件、5–7 个工作日;量产交期和起订量随报价确认。

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输出选 4–20 mA 还是 RS485?

若只接 1–2 路 PLC 模拟量输入 → 选 4–20 mA 两线制,一对线同时供电和传信号。若一个控制柜要采集多个水池、水井 → 选 RS485 Modbus RTU,多台挂在同一总线上。若是深井、电缆很长 → 优先 RS485,减少线损与干扰。电流与液位的换算和接线图见液位传感器 4-20mA 接线图解。

读数漂移、进水怎么判断?常见故障对照表

投入式液位计的现场故障,大半和通气电缆有关。先按现象对照,再动手拆检:

现象可能原因怎么检查处理
液位不变,读数随天气、昼夜缓慢漂移电缆末端被封死,或导气管被冷凝水堵住看电缆末端是否被胶带、热缩管、灌胶封住;接线盒内是否有冷凝水恢复末端通气,接线盒改到干燥处或用透气接线盒
读数偏高、排空后不回零导气管进水,水柱堵在管内空池或提出水面时读数是否仍高于 4 mA 对应值停止使用并联系厂家评估,不要自行疏通导气管
接长电缆后开始漂移接头处导气管未密封,水汽进入检查是否有现场接驳点按液深重新定长整根电缆
读数跳变或直接满量程 / 零电缆外皮破损进水、接线松动或接错查外皮有无破口、端子是否松动、回路电流重新接线;电缆破损需更换
读数稳定但整体偏低或偏高探头被淤泥埋住、离底高度未计入,或介质密度与标定不符提出探头看是否结泥;核对零点安装高度与介质密度清洗探头、加套管;按实际密度重新标定

安装后的简单验收:空池时读数应接近 4 mA 对应值;注水到已知高度,再比对读数。例如 0–5 m 量程、液位 1 m 时,理论电流 = 4 + 16 × 1 / 5 = 7.2 mA(计算值)。

哪些场合要特别注意通气电缆?

水处理厂水池,投入式液位计常用的开口水池应用场景
水处理、消防水池、水井等开口容器是投入式液位计的常见场合
  • 室外水池、井口、阀门井:昼夜温差大,接线盒容易结露,电缆末端要放干燥处或用透气接线盒。
  • 地下水井、深井:电缆长,按井深定长;优先 RS485,屏蔽层单端接地。
  • 高原地区:开口容器用通气电缆即可抵消海拔影响;不要用背面密封的探头代替。
  • 污水池、集水坑:加套管防摆动和缠绕,定期提出清洗探头;介质较脏时在询价时说明。
  • 带压密闭罐:探头测到的是液柱压力加罐内气相压力,需要评估,询价时写明罐内压力。

询价前请准备这 6 项

  • 最大液深 / 量程(如 0–5 m、0–30 m)
  • 介质(清水、污水、油、弱腐蚀液;是否含泥沙或结晶)与介质温度
  • 容器形式:开口水池 / 水井,还是密闭罐(写明罐内压力)
  • 输出方式:4–20 mA 两线制或 RS485 Modbus RTU
  • 电缆长度(液深 + 探头到接线盒高度 + 1–2 m)
  • 数量、是否防爆、是否需要 OEM 贴牌

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常见问题 FAQ

不建议现场剪短或自行接长。通气电缆里的导气管一旦剪开或接驳不严,水汽会从接头处进入导气管,造成零点漂移,严重时探头进水。下单时按“最大液深 + 探头到接线盒的高度 + 1–2 m 余量”写明电缆长度,由工厂按长度做好。
典型表现是液位不变时读数随天气、昼夜温差缓慢漂移,或读数偏高后不回零。导气管被水柱或冷凝水堵住后,膜片背面不再跟随大气压,气压每变化 1 kPa,读数约变化 102 mm 水柱(计算值)。先检查电缆末端是否被密封、接线盒是否进水,再联系我们评估是否需要返厂检测。
因为通气管的末端要与大气相通、又不能进水。末端放在室内或带透气的接线盒里,既能让导气管感受大气压,又能防止雨水、冷凝水进入。室外井口、阀门井等潮湿位置,可在询价时说明,按项目确认透气接头或接线盒方案。
需要先评估。通气电缆把探头背面接到大气,探头测到的是液柱压力加上罐内气相压力;罐内有压力时,这部分压力会被算成液位。常压水池、水箱、开口储罐可以直接用;密闭带压罐请在询价时写明罐内压力,由工程师确认方案。
支持 OEM 批量供货:验证样品 1–5 件、5–7 个工作日(定制样品 7–14 天);量产交期和起订量随报价确认。询价时写明量程、介质、介质温度、输出方式、电缆长度和预计年用量,工作日 24 小时内回复。

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