Датчики уровня жидкости используются для мониторинга уровня жидкостей в разнообразных контейнерах, колодцах и других емкостях. В данном материале мы рассмотрим классификацию этих датчиков и различные методы измерения уровня.
Категоризация
По своему функционалу все производимые датчики уровня разделяются на индикаторы уровня и сигнализаторы.
Индикаторы уровня обеспечивают непрерывное отслеживание уровня в режиме реального времени. В их структуре имеется измерительная часть с датчиками. Данные, полученные от измерительной части, обрабатываются аналоговой или электронной схемой, включенной в датчик. Выходной сигнал у индикаторов уровня обычно равен 4…20 мА (как у ПДУ-И) или имеет цифровой интерфейс RS-485 (ПДУ-RS).
Сигнализаторы – это датчики, разработанные для определения определенного уровня, они активируются, когда уровень достигает заданного значения. Сигнализаторы срабатывают, когда чувствительный элемент блокируется или освобождается жидкостью. Обычно их выходной сигнал дискретный. ПСУ-1 является общим примером таких сигнализаторов.
Методы измерения
Множество способов измерения уровня предполагает использование как дорогих, так и бюджетных датчиков. В каждом датчике заложен свой метод измерения, а каждый способ имеет свои особенности, по которым определяется область их применения.
1. Кондуктометрические датчики уровня
Рис. 1. Кондуктометрические датчики уровня ОВЕН
Принцип действия датчиков основан на измерении сопротивления среды между стержнями (электродами). На стержни подается напряжение, и при наличии между ними электропроводящей среды выдается сигнал о достижении уровня. В неметаллических резервуарах количество электродов должно быть на единицу больше числа контролируемых уровней, поскольку один из них служит так называемым общим электродом. Его длина должна быть максимальной по отношению к остальным электродам, и его рабочая часть должна всегда находиться в постоянном контакте с жидкостью (рис. 2). Остальные электроды являются сигнальными, их длина и количество соответствует значению и числу контролируемых уровней. В металлических резервуарах общим электродом может служить корпус емкости.
Датчики предназначены для защиты от переполнения емкостей, предохранения насосов от «сухого» хода, контроля одного или нескольких уровней электропроводных жидкостей (рис. 3). К таким жидкостям относятся растворы кислот и щелочей, растворы солей, вода, пищевые продукты и т.д.
Рис. 3. Применение кондуктометрических датчиков уровня
Преимущества кондуктометрических датчиков уровня:
- Дешевизна.
- Простота.
- Удобство крепления и подключения.
- Широкий выбор модификаций.
Недостатки кондуктометрических датчиков уровня:
Мы всегда готовы вам помочь.
Если у вас есть вопросы или проблемы, свяжитесь с нами.Мы всегда на страже ваших интересов.
- Непригодны для клейких сред.
- Непригодны для диэлектрических сред.
- Корректно работают при определенной электропроводности среды.
Ассортимент кондуктометрических датчиков уровня ОВЕН:
– Универсальные
– Для открытых резервуаров
2. Поплавковые датчики уровня
Поплавковые датчики уровня делятся на измерители и сигнализаторы (рис. 4). Разница между ними следующая: поплавковый измеритель уровня непрерывно преобразует уровень жидкости в выходной аналоговый (4…20 мА) либо цифровой (RS-485) сигналы, а поплавковый сигнализатор уровня выдает сигнал о достижении определенного уровня посредством замыкания выходного реле.
Рис. 4. Поплавковые датчики уровня ОВЕН
В отличие от кондуктометрических датчиков поплавковые датчики могут работать в среде с любой электропроводностью. В зависимости от типа исполнения поплавковые датчики могут устанавливаться в открытых или закрытых резервуарах.
Простота конструкции поплавковых датчиков гарантирует надежность и экономичность обслуживания. В них реализован так называемый герконо-потенциальный метод измерения. Магнитный поплавок перемещается по штоку с герконами, срабатывающими при приближении магнита к определенному уровню жидкости, которые, в свою очередь, определяют текущий уровень жидкости (рис. 5).
Рис. 5. Принцип действия поплавковых датчиков уровня
Поплавковые датчики используются для контроля уровня сточных вод, химически агрессивных жидкостей или пищевых продуктов, в том числе вязких жидкостей. Поплавковые датчики могут применяться для контроля уровня жидкости в транспортных средствах, например, для контроля объема топлива в тяжелой технике: грузовиках, экскаваторах, тепловозах. Здесь датчики уровня работают в условиях сильной вибрации и волнения на поверхности жидкости. Для устранения влияния этих факторов поплавковый датчик помещают в специальную демпферную трубу, диаметром чуть больше, чем диаметр поплавка.
Преимущества поплавковых датчиков уровня:
- Преобразование уровня в аналоговый, цифровой либо дискретный сигнал.
- Наличие взрывозащищенных исполнений.
- Наличие химически стойких датчиков.
- Применение в закрытых резервуарах с высоким давлением.
- Возможность измерения уровня неэлектропроводных жидкостей.
- Возможность измерения уровня вязких жидкостей.
- Устойчивость к пене и пузырькам.
Недостатки поплавковых датчиков уровня:
- Не пригодны для измерения липких, засыхающих и замерзающих жидкостей.
- Чувствительны к механическим включениям среды.
Ассортимент поплавковых датчиков уровня ОВЕН:
– Сигнализаторы общепромышленные
– Сигнализаторы искрозащищенные
Наша команда всегда готова помочь вам.
Мы всегда открыты для ваших вопросов и предложений. Свяжитесь с нами.
– Измерители взрывозащищенные:
3. Буйковые датчики уровня
Буйковый датчик уровня представляет из себя герметичный химически стойкий поплавок со встроенным коммутационным механизмом (рис.6). Датчик выполняет роль сигнализатора уровня.
Рис. 6. Буйковый датчик уровня ОВЕН
Буйковые сигнализаторы уровня предназначены для управления наполнением/опорожнением резервуаров с водой и другими жидкостями, в том числе содержащими твердые включения. Датчики очень популярны в промышленности и в коммунальных службах, применяются в качестве сигнализаторов уровня канализации и сточных вод.
Принцип работы таких датчиков уровня основан на действии выталкивающей силы жидкости – силы Архимеда – на корпус датчика, в котором находится микропереключатель.
– Ах, если бы у Архимеда было электричество…
Механизм срабатывает при отклонении датчика от исходного положения (рис.7).
Рис. 7. Принцип действия буйковых датчиков уровня
Преимущества буйковых датчиков уровня:
- Химически стойкие материалы поплавка и кабеля (полипропилен и неопрен).
- Сигнализация уровня любых жидких сред: от дистиллированной воды до агрессивных жидкостей и взвесей.
- Надежность и дешевизна.
Недостатки буйковых датчиков уровня:
- Относительно невысокая точность измерения уровня.
Датчики уровня жидкости используются для мониторинга уровня жидкостей в разнообразных контейнерах, колодцах и других емкостях. В данном материале мы рассмотрим классификацию этих датчиков и различные методы измерения уровня.
Категоризация
По своему функционалу все производимые датчики уровня разделяются на индикаторы уровня и сигнализаторы.
Индикаторы уровня обеспечивают непрерывное отслеживание уровня в режиме реального времени. В их структуре имеется измерительная часть с датчиками. Данные, полученные от измерительной части, обрабатываются аналоговой или электронной схемой, включенной в датчик. Выходной сигнал у индикаторов уровня обычно равен 4…20 мА (как у ПДУ-И) или имеет цифровой интерфейс RS-485 (ПДУ-RS).
Сигнализаторы – это датчики, разработанные для определения определенного уровня, они активируются, когда уровень достигает заданного значения. Сигнализаторы срабатывают, когда чувствительный элемент блокируется или освобождается жидкостью. Обычно их выходной сигнал дискретный. ПСУ-1 является общим примером таких сигнализаторов.
Методы измерения
Множество способов измерения уровня предполагает использование как дорогих, так и бюджетных датчиков. В каждом датчике заложен свой метод измерения, а каждый способ имеет свои особенности, по которым определяется область их применения.
1. Кондуктометрические датчики уровня
Рис. 1. Кондуктометрические датчики уровня ОВЕН
Принцип действия датчиков основан на измерении сопротивления среды между стержнями (электродами). На стержни подается напряжение, и при наличии между ними электропроводящей среды выдается сигнал о достижении уровня. В неметаллических резервуарах количество электродов должно быть на единицу больше числа контролируемых уровней, поскольку один из них служит так называемым общим электродом. Его длина должна быть максимальной по отношению к остальным электродам, и его рабочая часть должна всегда находиться в постоянном контакте с жидкостью (рис. 2). Остальные электроды являются сигнальными, их длина и количество соответствует значению и числу контролируемых уровней. В металлических резервуарах общим электродом может служить корпус емкости.
Датчики предназначены для защиты от переполнения емкостей, предохранения насосов от «сухого» хода, контроля одного или нескольких уровней электропроводных жидкостей (рис. 3). К таким жидкостям относятся растворы кислот и щелочей, растворы солей, вода, пищевые продукты и т.д.
Рис. 3. Применение кондуктометрических датчиков уровня
Преимущества кондуктометрических датчиков уровня:
- Дешевизна.
- Простота.
- Удобство крепления и подключения.
- Широкий выбор модификаций.
Недостатки кондуктометрических датчиков уровня:
Мы всегда готовы вам помочь.
Если у вас есть вопросы или проблемы, свяжитесь с нами.Мы всегда на страже ваших интересов.
- Непригодны для клейких сред.
- Непригодны для диэлектрических сред.
- Корректно работают при определенной электропроводности среды.
Ассортимент кондуктометрических датчиков уровня ОВЕН:
– Универсальные
– Для открытых резервуаров
2. Поплавковые датчики уровня
Поплавковые датчики уровня делятся на измерители и сигнализаторы (рис. 4). Разница между ними следующая: поплавковый измеритель уровня непрерывно преобразует уровень жидкости в выходной аналоговый (4…20 мА) либо цифровой (RS-485) сигналы, а поплавковый сигнализатор уровня выдает сигнал о достижении определенного уровня посредством замыкания выходного реле.
Рис. 4. Поплавковые датчики уровня ОВЕН
В отличие от кондуктометрических датчиков поплавковые датчики могут работать в среде с любой электропроводностью. В зависимости от типа исполнения поплавковые датчики могут устанавливаться в открытых или закрытых резервуарах.
Простота конструкции поплавковых датчиков гарантирует надежность и экономичность обслуживания. В них реализован так называемый герконо-потенциальный метод измерения. Магнитный поплавок перемещается по штоку с герконами, срабатывающими при приближении магнита к определенному уровню жидкости, которые, в свою очередь, определяют текущий уровень жидкости (рис. 5).
Рис. 5. Принцип действия поплавковых датчиков уровня
Поплавковые датчики используются для контроля уровня сточных вод, химически агрессивных жидкостей или пищевых продуктов, в том числе вязких жидкостей. Поплавковые датчики могут применяться для контроля уровня жидкости в транспортных средствах, например, для контроля объема топлива в тяжелой технике: грузовиках, экскаваторах, тепловозах. Здесь датчики уровня работают в условиях сильной вибрации и волнения на поверхности жидкости. Для устранения влияния этих факторов поплавковый датчик помещают в специальную демпферную трубу, диаметром чуть больше, чем диаметр поплавка.
Преимущества поплавковых датчиков уровня:
- Преобразование уровня в аналоговый, цифровой либо дискретный сигнал.
- Наличие взрывозащищенных исполнений.
- Наличие химически стойких датчиков.
- Применение в закрытых резервуарах с высоким давлением.
- Возможность измерения уровня неэлектропроводных жидкостей.
- Возможность измерения уровня вязких жидкостей.
- Устойчивость к пене и пузырькам.
Недостатки поплавковых датчиков уровня:
- Не пригодны для измерения липких, засыхающих и замерзающих жидкостей.
- Чувствительны к механическим включениям среды.
Ассортимент поплавковых датчиков уровня ОВЕН:
– Сигнализаторы общепромышленные
– Сигнализаторы искрозащищенные
Наша команда всегда готова помочь вам.
Мы всегда открыты для ваших вопросов и предложений. Свяжитесь с нами.
– Измерители взрывозащищенные:
3. Буйковые датчики уровня
Буйковый датчик уровня представляет из себя герметичный химически стойкий поплавок со встроенным коммутационным механизмом (рис.6). Датчик выполняет роль сигнализатора уровня.
Рис. 6. Буйковый датчик уровня ОВЕН
Буйковые сигнализаторы уровня предназначены для управления наполнением/опорожнением резервуаров с водой и другими жидкостями, в том числе содержащими твердые включения. Датчики очень популярны в промышленности и в коммунальных службах, применяются в качестве сигнализаторов уровня канализации и сточных вод.
Принцип работы таких датчиков уровня основан на действии выталкивающей силы жидкости – силы Архимеда – на корпус датчика, в котором находится микропереключатель.
– Ах, если бы у Архимеда было электричество…
Механизм срабатывает при отклонении датчика от исходного положения (рис.7).
Рис. 7. Принцип действия буйковых датчиков уровня
Преимущества буйковых датчиков уровня:
- Химически стойкие материалы поплавка и кабеля (полипропилен и неопрен).
- Сигнализация уровня любых жидких сред: от дистиллированной воды до агрессивных жидкостей и взвесей.
- Надежность и дешевизна.
Недостатки буйковых датчиков уровня:
- Относительно невысокая точность измерения уровня.
