Виды датчиков уровня: Основные типы датчиков уровня — Спецавтоматика Украина

Содержание

Основные типы датчиков уровня — Спецавтоматика Украина


Датчик уровня воды — устройство, позволяющее отслеживать количество жидкости в емкости по уровню ее поверхности.

Классификация датчиков уровня

Указатель уровня жидкости могут вызывать непрерывный сигнал, демонстрируя абсолютную высоту, или дискретный — только по достижению определенного уровня. Устройства также могут быть контактными либо бесконтактными — эти характеристики напрямую влияют как на область использования приборов, так и на их стоимость.

Чтобы приобрести датчик уровня воды, нужно выбрать максимально подходящую к требованиям системы конструкцию. Классифицируются приборы по принципу действия на:

  • поплавковые;
  • емкостные;
  • радарного типа;
  • гидростатические;
  • ультразвуковые.

Характеристики датчиков уровня воды

Уровнемер из каждой представленной выше группы будет иметь свои характеристики, преимущества, недостатки.

  1. Емкостной датчик работает как конденсатор, изменяющий емкость при изменении в диэлектрике. В таких устройствах нет подвижных элементов, поэтому они долговечны. При эксплуатации их следует погружать в жидкость. Может также потребоваться компенсировать существенную температурную зависимость.
  2. Прочный поплавковый датчик уровня воды может выпускаться в нескольких конфигурациях, для дискретного и непрерывного сигнала. Дискретные поплавковые устройства применяются для «пошаговых» замеров или как элемент автономного регулирования для систем с постоянным уровнем жидкости. Датчики, выдающие непрерывный сигнал, относятся к магнитострикционным. Здесь предусмотрен поплавок с постоянным магнитом, благодаря чему изделия обеспечивают повышенную точность.
  3. Конструкция радарного датчика основана на радиолокации. Частота излучения локатора здесь изменяется по линейному признаку. Сигнал обрабатывается в цифровом формате, что нейтрализует посторонние шумы из-за поверхностных волнений жидкости. В таком датчике нет подвижных элементов, они не контактируют с жидкой средой, отличаются высокой точностью и универсальностью, однако достаточно дорого стоят.
  4. Ультразвуковой датчик уровня жидкости — это конструкция, состоящая из генератора и приемника ультразвуковых волн. Излучение проходит среду и по скорости его распространения вычисляется расстояние до поверхности жидкости.
  5. Гидростатические датчики измеряют давление столба жидкости, а ее уровень определяют по зависимостям.

Выбираем датчики уровня воды в резервуара и емкостях: виды, принцип действия

Для автоматизации многих производственных процессов необходимо контролировать уровень воды в резервуаре, измерение проводится при помощи специального датчика, подающего сигнал, когда технологическая среда достигнет определенного уровня. Без уровнемеров невозможно обойтись и в быту, яркий пример этому – запорная арматура бачка унитаза или автоматика для отключения насоса скважины. Давайте рассмотрим различные виды датчиков уровня, их конструкцию и принцип работы. Эта информация будет полезной при выборе устройства под определенную задачу или изготовлении датчика своими руками.

Различные виды датчиков уровня

Конструкция и принцип действия

Конструктивное исполнение измерительных устройств данного типа определяется следующими параметрами:

  • Функциональностью, в зависимости от этого устройства принято делить на сигнализаторы и уровнемеры. Первые отслеживают конкретную точку заполнения резервуара (минимальную или максимальную), вторые осуществляют беспрерывный мониторинг уровня.
  • Принципом действия, в его основу может быть положены: гидростатика, электропроводность, магнетизм, оптика, акустика и т.д. Собственно, это основной параметр, определяющий сферу применения.
  • Методом измерения (контактный или бесконтактный).

Помимо этого, особенности конструкции определяет характер технологической среды. Одно дело — измерять высоту питьевой воды в баке, другое — проверять наполнение резервуаров для промышленных стоков. В последнем случае необходима соответствующая защита.

Виды датчиков уровня

В зависимости от принципа действия, сигнализаторы принято делить на следующие виды:

  • поплавочного типа;
  • использующие ультразвуковые волны;
  • устройства с емкостным принципом определения уровня;
  • электродные;
  • радарного типа;
  • работающие по гидростатическому принципу.

Поскольку эти типы наиболее распространены, рассмотрим каждый из них в отдельности.

Поплавковый

Это наиболее простой, но, тем не менее, действенный и надежный способ измерения жидкости в баке или другой емкости. С примером реализации можно ознакомиться на рисунке 2.

Рис. 2. Поплавковый датчик для управления насосом

Конструкция состоит из поплавка с магнитом и двух герконов, установленных в контрольных точках. Кратко опишем принцип действия:

  • Емкость опустошается до критического минимума (А на рис. 2), при этом поплавок опускается до уровня, где расположен геркон 2, он включает реле, подающее питание на насос, закачивающий воду из скважины.
  • Вода доходит до максимальной отметки, поплавок поднимается до места расположения геркона 1, он срабатывает и реле отключается, соответственно, двигатель насоса прекращает работать.

Такой герконовый сигнализатор сделать самостоятельно довольно просто, а его настройка сводится к установке уровней включения-выключения.

Заметим, что если правильно выбрать материал для поплавка, датчик уровня воды будет работать, даже при наличии слоя пены в резервуаре.

Ультразвуковой

Этот тип измерителей может использоваться как для жидкой, так и сухой среды, при этом у него может быть аналоговый или дискретный выход. То есть, датчик может ограничивать заполнение по достижению определенной точки или отслеживать его постоянно. Устройство включает в себя ультразвуковой излучатель, приемник и контроллер обработки сигнала. Принцип работы сигнализатора продемонстрирован на рисунке 3.

Рис. 3. Принцип работы ультразвукового датчика уровня

Работает система следующим образом:

  • излучается ультразвуковой импульс;
  • принимается отраженный сигнал;
  • анализируется длительность затухания сигнала. Если бак полный, она будет короткой (А рис. 3), а по мере опустошения начнет увеличиваться (В рис. 3).

Ультразвуковой сигнализатор бесконтактный и беспроводной, поэтому он может использоваться даже в агрессивных и взрывоопасных средах. После первичной настройки, такой датчик не требует никакого специализированного обслуживания, а отсутствие подвижных частей существенно продлевает срок эксплуатации.

Электродный

Электродные (кондуктометрические) сигнализаторы позволяют контролировать один или несколько уровней электропроводящей среды (то есть, для измерения наполнения бака дистиллированной водой они не подходят). Пример использования устройства приведен на рисунке 4.

Рисунок 4. Измерение уровня жидкости кондуктометрическими датчиками

В приведенном примере задействован трехуровневый сигнализатор, в котором два электрода контролируют заполнение емкости, а третий является аварийным, для включения режима интенсивной откачки.

Емкостной

При помощи этих сигнализаторов можно определять максимальное заполнение емкости, причем, в качестве технологической среды могут выступать как жидкость, так и сыпучие вещества смешанного состава (см. рис. 5).

Рис. 5. Емкостной датчик уровня

Принцип работы сигнализатора такой же, как у конденсатора: проводится измерение емкости между пластинами чувствительного элемента. Когда она достигнет порогового значения, подается сигнал на контроллер. В некоторых случаях задействовано исполнение «сухой контакт», то есть уровнемер работает через стенку бака в изоляции от технологической среды.

Данные устройства могут функционировать в широком температурном диапазоне, на них не влияют электромагнитные поля, а срабатывание возможно на большом расстоянии. Такие характеристики существенно расширяют сферу применения вплоть до тяжелых условий эксплуатации.

Радарный

Этот вид сигнализаторов можно действительно назвать универсальным, поскольку он может работать с любой технологической средой, включая агрессивную и взрывоопасную, причем, давление и температура не будут влиять на показания. Пример работы устройства приведен на рисунке ниже.

Измерение уровня радарным датчиком

Устройство излучает радиоволны в узком диапазоне (несколько гигагерц), приемник ловит отраженный сигнал и по времени его задержки определяет наполняемость емкости. На измеряющий датчик не влияет давление, температура или характер технологической среды. Запыленность также не отражается на показаниях, чего не скажешь о лазерных сигнализаторах. Также необходимо отметить высокую точность приборов данного типа, их погрешность составляет не более одного миллиметра.

Гидростатический

Эти сигнализаторы могут измерять как предельное, так и текущее заполнение резервуаров. Их принцип действия продемонстрирован на рисунке 7.

Рисунок 7. Измерение заполнения гиростатическим датчиком

Устройство построено по принципу измерения уровня давления, произведенного столбом жидкости. Приемлемая точность и небольшая стоимость сделали данный вид довольно популярным.

В рамках статьи мы не можем осмотреть все типы сигнализаторов, например, ротационно-флажковых, для определения сыпучих веществ (идет сигнал, когда лепесток вентилятора застрянет в сыпучей среде, предварительно вырыв приямок). Так же нет смысла рассматривать принцип действия радиоизотопных измерителей, тем более рекомендовать их для проверки уровня питьевой воды.

Как выбрать?

Выбор датчика уровня воды в резервуаре зависит от многих факторов, основные из них:

  • Состав жидкости. В зависимости от содержания в воде посторонних примесей может меняться плотность и электропроводность раствора, что с большой вероятностью отразится на показаниях.
  • Объем резервуара и материал, из которого он изготовлен.
  • Функциональное назначение емкости для накопления жидкости.
  • Необходимость контролировать минимальный и максимальный уровень, или требуется мониторинг текущего состояния.
  • Допустимость интеграции в систему автоматизированного управления.
  • Коммутационные возможности устройства.

Это далеко не полный список для выбора измерительных приборов данного типа. Естественно, что для бытового назначения можно существенно сократить критерии отбора, ограничив их объемом резервуара, типом срабатывания и схемой управления. Существенное сокращение требований делает возможным самостоятельное изготовление подобного устройства.

Делаем датчик уровня воды в резервуаре своими руками

Допустим, есть задача автоматизировать работу погружного насоса для водоснабжения дачи. Как правило, вода поступает в накопительную емкость, следовательно, нам необходимо сделать так, чтобы насос автоматически выключался при ее заполнении. Совсем не обязательно для этой цели покупать лазерный или радиолокационный сигнализатор уровня, собственно, никакой приобретать не нужно. Несложная задача требует простого решения, оно показано на рисунке 8.

Схема управления водозабоным насосом

Для решения задачи понадобится магнитный пускатель с катушкой на 220 вольт и два геркона: минимального уровня — на замыкание, максимального — на размыкание. Схема подключения насоса проста и, что немаловажно, безопасна. Принцип работы был описан выше, но повторим его:

  • По мере набора воды поплавок с магнитом постепенно поднимается, пока не дойдет до геркона максимального уровня.
  • Магнитное поле размыкает геркон, отключая катушку пускателя, что приводит к обесточиванию двигателя.
  • По мере расхода воды, поплавок опускается, пока не достигнет минимальной отметки напротив нижнего геркона, его контакты замыкаются, и поступает напряжение на катушку пускателя, подающего напряжение на насос. Такой датчик уровня воды в резервуаре может работать десятилетиями, в отличие от электронной системы управления.

виды датчиков и модели сигнализаторов уровня жидкости в резервуаре своими руками

На чтение 5 мин. Просмотров 7.7k. Опубликовано

Чтобы автоматизировать некоторые производственные процессы, требуется контроль уровня жидкости. Подобные измерения выполняются с применением специальных уровнемеров для емкостей, которые подают сигнал при достижении определенного уровня воды. Существует несколько типов этих приспособлений.

Конструктивные особенности и принцип работы

Конструкция измерителей уровня жидкости в резервуаре определяется такими характеристиками:

  1. Функциональностью. По этому параметру все измерительные устройства этого класса классифицируют на уровнемеры и сигнализаторы уровня жидкости. Последние определяют конкретную точку наполненности емкости (максимальную и минимальную), а первые — постоянно контролируют уровень жидкости.
  2. Принципом работы. В основу этого параметра заложена акустика, оптика, магнетизм, электропроводность и так далее. От принципа действия устройства зависит область его применения.
  3. Методика измерения (бесконтактная или контактная).

Кроме того, конструктивные особенности устройства определяют тип технологической среды. Например, уровнемеры в баках с питьевой водой отличаются от приспособлений, которые предназначены для измерения наполненности резервуаров с промышленными стоками.

Разновидности датчиков

Все уровнемеры классифицируются по принципу их действия. Основные типы измерительных устройств:

  1. Поплавковый. Это самый простой вариант измерения уровня воды в баке. Конструкция поплавкового уровнемера включает в себя 2 геркона, магнит и поплавок. Когда уровень жидкости увеличивается, поплавок поднимается до первого геркона, который отключает реле двигателя. Если резервуар опустошается, поплавок опускается до второго геркона, который запускает реле и включает насос, перекачивающий жидкость из скважины. Герконовый датчик предельного уровня жидкости можно сделать своими руками. При этом он будет работать, даже если в резервуаре будет объемный слой пены.
  2. Ультразвуковой. Эта разновидность измерительных устройств применяется как для сухой, так и для жидкой среды. Ультразвуковые датчики могут иметь дискретный или аналоговый выход. То есть приспособление может постоянно контролировать уровень воды или ограничивать наполнение емкости при достижении конкретной точки. Такой уровнемер состоит из приемника, УЗ-излучателя и контроллера, отвечающего за обработку сигнала. Сигнализаторы ультразвукового типа являются беспроводными и бесконтактными, поэтому их можно устанавливать даже во взрывоопасных и агрессивных жидкостях.
  3. Электродный (кондуктометрический). Такие уровнемеры не подходят для емкостей с дистиллированной водой. Стандартная конструкция оснащена трехуровневым сигнализатором, в котором наполнение резервуара контролирует пара электродов, а третий — предназначен для аварийных ситуаций, для запуска режима активной откачки.
  4. Емкостный. С использованием таких уровнемеров можно точно идентифицировать предельное наполнение резервуара. Они подходят как для жидкостей, так и для сыпучих субстанций. Емкостные уровнемеры функционируют по такому же принципу, что и конденсаторы: измерение выполняется между пластинками чувствительного элемента. При достижении пикового значения на контроллер отсылается соответствующий сигнал. Иногда емкостные сигнализаторы работают по принципу «сухого контакта», при котором устройство срабатывает через стенку резервуара. Эти приспособления могут эффективно работать в очень обширном диапазоне температур, на их функционирование не влияет электромагнитное излучение. Такие эксплуатационные свойства расширяют область использования емкостных уровнемеров.
  5. Радарный. Эта разновидность сигнализаторов является универсальной, так как она работает с любыми видами технологических сред, включая взрывоопасные и агрессивные жидкости. При этом показания не будут изменяться под воздействием температуры и давления. Прибор излучает радиоволны в определенном частотном диапазоне. Приемник улавливает отраженный радиосигнал и определяет заполненность резервуара, руководствуясь периодом задержки сигнала. На датчик-измеритель не влияет температура и давление. Запыленность технологической среды тоже не сказывается на показаниях. Специалисты отмечают, что радарные приспособления обладают максимальной точностью, так как их погрешность не превышает 1 мм.
  6. Гидростатический. Этот тип сигнализатора позволяет измерять как текущее, так и предельное наполнение емкостей. Принцип работы гидростатического устройства базируется на измерении давления столба жидкости. Популярность таких датчиков обусловлена небольшой ценой и достаточной точностью.

Существуют и другие типы устройств, но они обладают специфичным назначением.

Правила выбора

Выбирать уровнемер для резервуаров необходимо с учетом большого количества факторов. Среди них:

  • состав воды;
  • объем емкости и материал, который был использован для ее изготовления;
  • потребность в контроле предельного и минимального уровня жидкости или мониторинг действительного состояния;
  • возможность внедрения автоматического управления в систему;
  • коммутационные возможности приспособления.

Для выбора бытовых устройств важно учитывать объем емкости, схему управления и принцип срабатывания.

Популярные модели

Современный рынок предлагает много моделей сигнализаторов. Самые популярные из них:

  1. ДЕ-1 (датчик емкостный). Чаще всего этот сигнализатор используется в агрессивных средах химической и металлургической промышленности. Он позволяет контролировать температуру и уровень сыпучих и жидких веществ. Нередко используется в установках аварийной защиты.
  2. ЭСУ-1 (электронный сигнализатор уровня). Корпус этой модели изготовлен из высококачественной стали и фторопласта. Чаще всего ЭСУ-1 устанавливают во взрывоопасных и агрессивных средах. Источник электропитания находится за пределами технологической среды. Датчик измеряет уровень нефти, спирта и воды. Блок питания выполнен из прочного алюминиевого сплава.
  3. РУ-305 (реле уровня). Этот прибор предназначен для контроля состояния жидких сред. Его корпус выполнен из особого материала и может с легкостью выдерживать температуры от -50 до +50 градусов Цельсия. Однако РУ-305 запрещается применять в агрессивных химических средах. Из недостатков этого уровнемера потребители отмечают лишь то, что он работает только в одном положении, без наклона. Измерение уровня осуществляется посредством перемещения магнита с поплавком и срабатывания герконом. Измерения имеют точность не более 5 мм.
  4. СУ-100 (сигнализатор уровня). Датчик для измерения уровня сыпучих и жидких веществ. В конструкции СУ-100 присутствует электромагнитное реле.
  5. Rosemount 5600. Этот радарный датчик уровня позволяет бесконтактно измерять любую разновидность веществ. Чтобы добиться максимально точных показаний, уровнемер необходимо правильно установить. Точность показаний устройства может ухудшаться из-за воздействия электромагнитного излучения. Корпус обладает взрывозащитной конструкцией и дисплеем, на котором отображается вся необходимая информация. Rosemount 5600 может использоваться для измерения температурных показателей в резервуаре. Чтобы в полной мере оценить возможности этого оборудования, ему необходима квалифицированная настройка с учетом диаметра трубопровода, длины уровнемера и расстояния между уровнем и опорной точкой.

Сложные модели целесообразно приобретать лишь для промышленного применения. Для бытовых целей подходят простейшие варианты уровнемеров.

Датчики уровня воды, уровнемеры жидкости

Производитель STS
Диапазон измерений, м.в.с. от 0…1 до 0…250
Тип измеряемого давления ?абсолютное давление, избыточное давление, дифференциальное давление избыточное, абсолютное
Точность, %ВПИ ±0,1%, ±0,25%
Выходные сигналы 0…20мА, 4…20мA, 0…5В, 0…10В
Температура рабочей среды, °С -5…80
Температура окружающей среды, °С -5…80
Температура процесса, °С -5…80
Степень защиты IP68
Материал корпуса Нерж.сталь, титан
Основная измеряемая величина уровень (гидростатическое давление)
Ток потребления, мА, не более 3 мА
Материалы Нержавеющая сталь (316L / 1.4435), титан (класс 2), Нержавеющая сталь (316L / 1.4404), титан (класс 2), Viton (стандарт), Этилен-пропилен каучук EPDM, Kalrez, NBR, Полиуретан, тефлон, полиэтилен, ПВХ
Электрическое соединение Закрытое, Закрытое, 1.4435, Открытое, G 1/4 M, G 1/2 M
Электрическое соединение ПВХ кабель, синий, IP 68, Полиуретановый кабель, IP 67, черный, Полиэтиленовый кабель, IP 67, черный, Разъемная версия, IP 68, M12x1, Тефлоновый кабель, IP 67, черный, Доступны другие виды соединений по требованию заказчика
Среда жидкости
Давление Избыточное, Абсолютное (вакуум)
Питающее напряжение 9 … 33 В DC
Сертификат Свидетельство об утверждении типа средств измерений CH.C.30.001.A № 51859
Интервал между поверками 2 года
Экология и гидрометеорология Гидрогеология, Гидрология
Защита сенсора есть
Отрасли применения Гидрология и гидрогеология
Преимущества Компактное исполнение
Отрасли Водоканалы. Водоотведение, Водоканалы. Водоподготовка, Экология и гидрометеорология, Экологический мониторинг
Дополнительная опция Электроника в гелевой упаковке: избыт. давление, Электроника в гелевой упаковке: абс. давление
Опция 3 Балластный груз 1.4435, Титановое исполнение (без балластного груза), Уплотнитель: Витон (стандарт) , Уплотнитель: Этилен-пропиленовый каучук, Уплотнитель: Kalrez (Уровень) , Уплотнитель: NBR (ACS) , Фильтрующий элемент влажности для манометров (только для кабеля PUR и PE), Раздельная электроника (2 ламповых корпуса)
Вес 108 г

Гидростатические датчики уровня. Датчики уровня жидкости гидростатические.

Во многих технологических процессах применяются датчики измерения уровня жидкости.

Их работа основана на различных принципах действия, одним из которых является измерение разницы между давлением столба жидкости и атмосферным давлением. Такие датчики получили наименование гидростатические.

Гидростатические преобразователи уровняпо способу крепления к емкости различают на три вида:

  • погружные гидростатические датчики уровня жидкости
  • фланцевые гидростатические датчики уровня
  • врезные датчики уровня

Это во многом определят сферу применения датчика, а также его конструктивные особенности. Погружные гидростатические датчики уровня водыпредполагают расположение чувствительного элемента непосредственно в рабочую жидкость. Они соединены с сенсором при помощи герметичной трубки, наполненной воздухом.

Мембранные датчики уровня жидкой средыпредполагают расположение всех элементов внизу резервуара (фланцевые). Чувствительный элемент такого датчика, как правило, указывает на минимальный уровень.

Наибольшее распространениегидростатические датчикиполучили в нефтяной и химической промышленности, фармацевтике и пищевой отрасли, для оснащения трубопроводов, систем кондиционирования и водоподготовки. Нередко их применяют для измерения уровня воды в колодцах, канализационных очистных резервуарах и больших емкостях.

На сегодняшний деньцена на гидростатические датчикизависит от конструктивных особенностей, марки производителя и сферы применения (агрессивная или не агрессивная среда).

Замер атмосферного давления может производиться как во внешней среде, если резервуар представляет собой емкость открытого типа, или же внутри резервуара, если он герметичен.

Подробнее ознакомиться и купить гидростатические датчики уровня можно в нашем каталоге датчиков уровня жидкости:

  • ATM/N — гидростатический датчик уровня диаметром 22 мм. При погружении в скважину дает данные о фактическом уровне жидкости «над собой». Данный прибор можно дополнить индикатором.
  • ATM/N19– датчик уровня диаметром 19 мм.
  • MTM/N – миниатюрный датчик уровня. Диаметр 10 мм
  • ATM/NC — датчик уровня для агрессивных сред
  • ATM/N/T — датчик уровня и температуры

Перейдя по ссылкам выше, Вы сможете узнать подробные характеристики и скачать спецификацию каждого датчика, а также просмотреть варианты в нашем каталогедатчиков уровня жидкости.

Посколькугидростатические датчики уровня жидкостиявляются, прежде всего, устройством для измерения избыточного давления, они предполагают не только измерение давление внутри среды (высота столба жидкости), но и компенсацию полученных данных на величину атмосферного давления. Это объясняет необходимость измерения давление во внешней среде.

При этом, в случае с открытыми емкостями атмосферное давление атмосферы внутри резервуара и давление внешней среды будет одной и той же величиной. А вот в случае измерения уровня в герметичном закрытом резервуаре, между верхней стенкой емкости и столбом жидкости создается дополнительное избыточное давление, которое и используется для измерений.

Для проведения измерений датчик погружается непосредственно в рабочую среду и при помощи капиллярной трубки соединяется с внешней средой. Показания гидростатических датчиков не зависят от габаритов резервуара и физических свойств жидкости.

В компании «Полтраф СНГ» вы можетекупить гидростатические датчики уровня жидкихразличного типа. Мы осуществляем доставку датчиков во все регионы России и в страны СНГ. Поставка гидростатических датчиков осуществляется со склада в Санкт-Петербурге. Ко всем видам датчиков прилагается сертификат соответствия, спецификация и надлежащая документация по эксплуатации

Отрасли применения

Водоканалы, гидрогеология, бурение, изыскания,нефтепродукты и топливо, металлургия, шахты и ГОКи, ЦБП (целлюлозно-бумажная промышленность), метеорология и водные хозяйства, энергетика,химическая промышленность, пищевая промышленность, водоподготовка, экологический мониторинг, судостроение, недропользователи.

Искробезопасные/взрывозащищенные датчики уровня имеют Сертификат соответствия требования Таможенного союза «О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах».

Датчики уровня ⋆ «ГлавАвтоматика»

Промышленность Контролируемая среда Состояние Относительная
диэлектрическая
проницаемость
контролируемой
среды
IFM LMT ВТИЮ.3123
E46
W46, латунь
на ε>2
CSN E47S8
CSN EC50S8
CSN ZG81 — на кабеле
На ε>20
ВТИЮ.3124 WIKA SA-11 WIKA LS-10 WIKA BNA WIKA FLM SNT UPK SNT UPR-CP WIKA SLS HLS-M сталь,
HLS-S для высоких температур и давлений, HLS-P пластик
ДУГ-1, ДУГ-2, Zсм. WIKA LSD-30, WIKA FLS INNOLevel Vibro-U INNOLevel IL
Сельское хозяйство Кукуруза, злаки, зерна, подсолнух Т 2.0-5.0 V V X X X X X X V- V- X X X X V- V
Зерна кукурузы, гранулированная кормовая смесь Т 2.0-3.0 V- V- X X X X X X V- V X X X X V- V
Гранулированные удобрения (Нитраты, Фосфаты) Т 1.6-6.4 V X X X X X X X X V X X X X V- V-
Удобрения (разбавленные водой) Ж провод. V V V X V X V- V V- X V- X X V V X
Навоз Ж провод. V- X X X X X X X V- V- X X X X V- X
Строительные материалы Водный раствор карбоната кальция Ж провод. Ø X X X X X X Ø V- V X Ø X X Ø X
Цемент Ж 1.5-10.0 V V X X X X X X V- V- X X X X X V
Земля, камень, песок, гравий Т 2.5-5.0 V- X X X X X X X V- V- X X X X X V
Порошкообразная известь (CaO) Т 1.6-2.2 V V X X X X X X X V- X X X X V- V-
Гашеная известь/известковое молоко (Ca(OH)2) Ж провод. V- X X X X X X X X V- X V- X V- V- X
Химическая промышленность Аммиак (Nh4) Ж 17-25 X X V X X X V- V- X V- X V X V V X
Гидроксид аммония (Nh5OH) Ж провод. V- V- V- X Ø X V Ø X V- X V X V V- X
Хлорид аммония (Nh5Cl)разбавленный Ж провод. V- V- V- X V X V- V X V- X V X V V X
Борная кислота (h4BO3)разбавленная Ж провод. V- V- V- X V X V- V X V- X V X V V X
Тетрахлорид кальция (CCl4) Ж 2.3 X V- X X X X X V- X V- X V- X V- V- X
Эфир, диэтиловый эфир (Ch4Ch3)2O Ж 3.1-4.4 X V- X X V V- X V- X V- X V X V- V- X
Формальдегид (HCHO) в h3O, формалин Ж 23 X V- V- X V X V- V- X V- X V X V V X
Кремнефтористоводородная кислота ((h3SiF6) в h3O) Ж провод. X X X X X X X Ø X V- X X X X X X
Глицерин (HOCh3CH(OH)Ch3OH) Ж 42.5-47 V- V- V- X V- X V- V X V- Ø V X V V X
Этиленгликоль ([Ch3OH]2) Ж 37-41.2 V V V X V X V- V X V- X V X X V X
Хлорная кислота (HCl) Ж провод. X X X X X X Ø V- X V- X X X X V+ X
Хлорид железа ((FeCl3) в h3O) Ж провод. V- X V- X X X X Ø X V- V- X X X V– X
Азотная кислота (HNO3) Ж провод. V- X V- X Ø X Ø Ø X V- X X X V V+ X
Муравьиная кислота (HCO2H) Ж провод. V- X V- X X X Ø Ø X V- X X X V V+ X
Фосфорная кислота (h4PO4) Ж провод. V- X V- X X X X Ø X V- X X X V V+ X
Хлорид натрия ((NaCl) в h3O) Ж провод. V- Ø V- X V- X X Ø X V- X V- X V- V+ X
Карбонат натрия, сода (Na2CO3) Т 5.3-8.4 V- Ø X X X X X X X V- X V- X X V+ X
Гидроксид натрия, каустическая сода ((NaOH) в h3O) Ж провод. V- X V- X V- X X Ø X V- X X X X V+ X
Бикарбонат натрия, пищевая сода (NaHCO3) Т 5.7 V- X X X X X X X X V- X V- X X V X
Гипохлорит натрия ((NaOCl) в h3O), отбеливатель Ж провод. V- X V- X Ø X X Ø X V- X X X X V+ X
Перманганат калия ((KMnO4) в h3O) Ж провод. V- X V- X V- X X Ø X V- X V- X V- V X
Гидроксид калия ((KOH) в h3O) Ж провод. V- X V- X V- X V- Ø X V- X V- X V- V- X
Пероксид водорода (h3O2) Ж 84 V- V- V- X V- X V- V- X V- X V- X V- V- X
Гидроксид натрия ((NaOH) в h3O) Ж провод. Ø Ø Ø X X X X Ø X V- X X X X V X
Бисульфит натрия ((NaHSO3) в h3O) Ж провод. Ø Ø Ø X V- X V- V- X V- X V- X V- V- X
Серная кислота (h3SO4) концентрированная Ж 84 Ø X Ø X V X V- V+ X V- X Ø X V+ V+ X
Серная кислота (h3SO4) разбавленная Ж провод. Ø X X X X X V- V+ X V- X X X V+ V+ X
Хлороформ (CHCl3) Ж 3.7-5.5 Ø Ø Ø X V- X V- V- X X X V- X V- V- X
Циклопентан (C5h20) Ж 2 Ø Ø Ø X V- X V- V- X X X V- X V- V- X
Циклогексан (C6h22) Ж 2 Ø Ø Ø X V- X V- V- X X X V- X V- V- X
Гексан (C6h24) Ж 1.8 Ø Ø Ø X V- X Ø V- X X X V- X V- V- X
Дихлорэтилен (Ch3CCl2) Ж 2.1-10.3 Ø Ø Ø X X X V- V- X X X V X X V X
Трихлорэтан (Ch4CCl3) Ж 7.2 Ø Ø Ø X X X V- V- X X X V X X V X
Дихлорметан/метилен хлорид (Ch3Cl2) Ж 8.9-9.1 Ø Ø Ø X X X Ø V- X X X X X V- V- X
Уксусная кислота (Ch4COOH), уксус Ж провод. Ø Ø Ø X V X V- V X V- X V X V V X
Красящие и лакокрасящие средства разбавленные водой Ж провод. Ø Ø Ø X V- X V- V- V- V- X V- X V- V- X
Красящие и лакокрасящие средства смешанные со взрывчатыми веществами Ж провод. Ø Ø Ø X X X V- Ø X X X X X X V- X
Бензол (C6H6) Ж 1.9-3.2 Ø Ø Ø X V- X V- V X X X V X V V X
Стирол, этинилбензол (C8H8) Ж 2.3 Ø Ø Ø X V- X V- V X X X V X V- V X
Ксилол (C6h5(Ch4)2) Ж 2.3 Ø Ø Ø X V- X V- V X X X V X V- V X
Хлорбензол (C6H5Cl) Ж 6 Ø Ø Ø X V- X V- V X X X V X V- V X
Ацетон ((Ch4)2CO) Диметилкетон Ж 21.5 Ø Ø Ø X V- X V- V X X X V X V- V X
Пропанон (C3H6O) Ж 17-20.4 Ø Ø Ø X X X V- V X X X V X X V X
Молочная кислота (Ch4CH(OH)COOH) Ж провод. Ø Ø Ø X Ø X Ø V- X V- X V- X V- V- X
Этиловый спирт (Ch4Ch3OH) Ж 24.3 V- V- V- X V X V- V X X X V X V V X
Ацетат этила (Ch4COOCh3Ch4) Ж 6 Ø Ø Ø X V X V- V X X X V X V V X
Метиловый спирт (Ch4OH) Ж 33-56.6 Ø Ø Ø X V X V- V X X X V X V V X
Изопропиловый спирт ((Ch4)2CHOH) Ж 18.3 Ø Ø Ø X V X V- V X X X V X X V X
Толуол (C6H5-Ch4) Ж 2.0-2.4 Ø Ø Ø X V X V- V X X X V X V- V X
Еда и напитки Солод сухой Т 2.2-3.0 V- V- X X X X X X V V X X X X V- V
Пиво Ж провод. V- V- X X V X Ø Ø X Ø X V- X V- V X
Лимонная кислота ((C6H8O7) в h3O) Ж провод. V- X X X V- X Ø V– X V- X V- X V- V- X
Кокосовое масло Ж 2.9 V- X X V- V- X Ø V X V- X V- X V- V- X
Пальмовое масло Ж 1.75 V- X X V- V- X V- V- X V- X V- X V- V- X
Животный жир Ж 2.7 V- X X X V- X X X X V- X X X X X X
Фрукты или овощи Т провод. V- X X X X X X X X V- X X X X V- V-
Крем, йогурт Ж провод. Ø X X X V- X X X X V- X X X X V- X
Молоко Ж провод. Ø Ø X X V X Ø Ø X V- X X X X V X
Порошкообразное молоко Т 1.6-2.2 V- X X X X X X X X V- X X X X V- V-
Мука Т 2.4 V- Ø X X X X X X X V- X X X X V- V-
Крупа Т 2.3-4.4 V- Ø X X X X X X X V- X X X X V- V
Сахарная пудра Т 1.8 V- X X X X X X X X V- X X X X V- V
Сахарный песок Т 2.1-2.28 V- Ø X X X X X X X V- X X X X V- V
Сахарный сироп Ж провод. V- X X X Ø X Ø Ø X V- X X X X V+ X
Маргарин Т 2.8-3.2 V- X X X V- X X X X V- X X X X V X
Кондитерские пасты, мед, джем, мармелад, жидкий шоколад Ж 2.4;24;
беск.;3
V- X X X X X X X X V- X X X X V– X
Съедобное масло Ж 3.9 V- X X X V V- V- V X V- X V X V V X
Фруктовый сок Ж провод. Ø X X X V X V- V- X V- X V- X V- V X
Картофель (цельный) Т провод. Ø X X X X X X X X V- X X X X X V
Хлористый натрий (NaCl), столовая соль, каменная соль Т 3.3 V- V- X X X X X X V- V- X X X X V- V
Вино Ж провод. Ø X X X V V- V- V- X V- X V X V V X
Полезные ископаемые Уголь мелкая фракция Т 2.3-15 V- V- X X X X X X V- V- X X X X X V
Угольная пыль V- V- X X X X X X V- V- X X X X X V
Металлическая руда V- V- X X X X X X V- V- X X X X X V
Земляной камень V- V- X X X X X X V- V- X X X X X V
Гравий V- V- X X X X X X V- V- X X X X X V
Песок V- V- X X X X X X V- V- X X X X X V
Электростанции Угольная пыль Т 2.3 V- V- X X X X X X Ø Ø X X X X X V
Пепел Т 1.5-3.3 V- V- X X X X X X Ø Ø X X X X V- V
Горючее Ж 2.1 V- V- X ε V V- V- V Ø Ø X V Ø V V X
Мазут Ж 2.2 V- V- X Ø V- X V- V- Ø Ø X V Ø V- V- X
Горячая вода в резервуарах с высоким давлением Ж провод. X X V- X X X V Ø X X X V X V- V X
Сажа Т 1.5-3 V V X X X X X X X X X X X X V- X
Вода в конденсационных емкостях Ж 80 V V V X V- X V V X X X V V V V X
Уровень воды в бассейне водоснабжения Ж провод. V V V V V V V V V- V- V V V V X X
Нефтяная промышленность Сырая нефть Ж 1.7-2.2 V- X X X V X V- V X X X V X V V X
Безин Ж 1.7-2.2 V- X X X V X V- V X X X V X V V X
Керосин Ж 1.7-2.2 V- X X ε V X V- V Ø Ø X V X V V X
Бутан (C4h20) сжиженный Ж 1.4 X X X X X X Ø V- X X X X X V- X X
Бутанол (C4H9OH) Ж 17.1 X X X X X X Ø V- X X X X X V- X X
Ацетат бутила Ж 5 X X X X V- X Ø V X X X V- X V- V– X
Бутанон, метилэтилкетон (Ch4C(O)Ch3Ch4) Ж 18.5 X X X X V- X V- V X X X V- X V- V- X
Сжиженный газ Ж 1.4-1.6 X X X X X X X X X X X Ø X V- V X
Сланцевая нефть Ж 2.1 X X X X V- Ø V- V- X X X V X V V X
Смазка Ж 3.15 X X X Ø X X X X Ø Ø X X X X X X
Дизельное топливо Ж 2-2.5 X X X ε V- V- V- V Ø Ø X V V- V V X
Смазочное масло Ж 2-2.5 X X X ε V Ø V- V Ø Ø X V V- V- V X
Трансформаторное масло Ж 2-2.5 X X X ε V V- V- V Ø Ø X V V- V V X
Бумажная фабрика Бумажная масса Ж провод. V- X X X X X X X V- V- X X X X X X
Вода Ж провод. V V V V V V V V V V V V V V V X
Щепки, опилки (влажные) Т 2.0-2.6 V- X X X X X X X Ø Ø X X X X V- V
Переработка отходов Бытовые отходы Т провод. X X X X X X X X Ø Ø X X X X Ø V-
Мусор X X X X X X X X Ø Ø X X X X Ø V-
Бытовые отходы в бункерах X X X X X X X X Ø Ø X X X X Ø V-
Производство пластмассы Гранулированный пластик Т 1.1-2.8 V- X X X X X X X V- V- X X X X V- V
Поливинилхлорид Т 3.4 V- V- X X X X X X V- V- X X X X V- V
Полиэтиленовые гранулы Т 1.5-1.8 V- X X X X X X X V- V- X X X X V- V
Полистирол Т 2.2-2.6 V- V- X X X X X X V- V- X X X X V V
Пластиковый порошок Т 1.3-1.8 V- X X X X X X X V- V- X X X X V V
Силиконовое масло Ж 2.7 V- V- X V- V- V- V- V V- V- Ø V V V V X
Водопроводные сооружения Питьевая вода в резервуарах Ж провод. V V V V V V V V V V V V V V V X
Термальная вода в охлаждающих резервуарах Ж провод. V X X V- V V- V V V- V- V- V V V V X
Подвижный экран управления различными измерениями Ж провод. X X X X X X X X V- V- X X X X X X
Контроль уровня воды в реках Ж провод. X X V- (CSN ZG81) X X V- X X V- V- X X X X X X
Уровень воды в колодце/скважине Ж провод. X X V- (CSN ZG81) X X V X X V- V- V X X X X X
Морское применение Морская вода Ж провод. X X X X X V- V- V– V- V- V- V X V V+ X
Сточные воды Резервуары дождевой воды Ж провод. X X V- (CSN ZG81) X V- V V- X V- V- V V- X V- V- X
Сточные воды в каналах Ж провод. X X X X X V- X X V- V- V V- X X V- X

Датчики уровня воды, топлива, жидкости

Датчики уровня воды, топлива и другой жидкости

Для поиска необходимого прибора перейдите в раздел ДАТЧИКИ УРОВНЯ

Назначение датчиков уровня воды, топлива и другой жидкости


Датчики уровня применяются в различных отраслях промышленности, сельском хозяйстве, ЖКХ, строительстве, транспорте для контроля наличия жидкости и контроля уровня жидкости в емкостях. Для различных задач и различных типов жидкости могут использоваться датчики определения и контроля уровня различной конструкции и принципа действия.

Классификация датчиков уровня

По типу конструкции датчики определения уровня жидкости можно разделить на следующие типы:

  • Стержневые кондуктометрические датчики уровня воды, топлива, жидкости;
  • Поплавковые датчики уровня воды, топлива, жидкости;
  • ультразвуковые датчики уровня воды, топлива, жидкости;
  • гидростатические датчики уровня воды, топлива, жидкости;
  • лазерные датчики уровня воды, топлива, жидкости.

Многообразие типов датчиков измерения уровня, объясняется тем, что различные контролируемые жидкости имеют различные свойства, и для измерения их уровня в уровнемерах используются принципы действия, основанные также на различных физических методах, в зависимости от контролируемой жидкости. Выпускаются датчики определения уровня воды, уровня топлива, уровня других жидкостей.

Стержневые кондуктометрические датчики уровня


Стержневые датчики уровня предназначены для контроля двух и более уровней жидкости (воды. топлива, другой жидкости) в резервуарах открытого типа со стенками, выполненными из изоляционного материала:
3-х электродный датчик контролирует два уровня; 4-х электродный датчик контролирует три уровня жидкости в резервуарах со стенками, выполненными из изоляционного материала; 5-ти электродный датчик контролирует четыре уровня жидкости.

Поплавковые датчики уровня


Поплавковые датчики уровня – надежные устройства для измерения уровня жидкостей. Поплавковые датчики уровня могут применяться для контроля уровня самых разных продуктов, например сточных вод, химически агрессивных жидкостей или пищевых продуктов. Поплавковые датчики уровня устойчивы к пене и пузырькам в жидкости и могут работать с вязкими жидкостями. Датчики уровня применяются для измерения как текущего, так и предельного (максимального или минимального) уровня жидкости.

Погружные датчики уровня жидкости


Погружные датчики уровня предназначены для непрерывного измерения уровня жидкостей, не агрессивных к материалу корпуса PVC (поливинилхлорид) и нержавеющей стали. Благодаря открытой мембране датчики могут применяться для измерения уровня вязких субстанциях.

Для измерения уровня жидкости или воды используются датчики механического (поплавковые, вибрационные, байпасные), гидростатического, электрического (кондуктивные, емкостные), магнитного, оптического принципа работы, а также уровнемеры использующие принципы эхолокации и радиолокации. Датчики функционально делятся на сигнализаторы предельного уровня и уровнемеры. Измерение уровня воды и жидкости может быть выполнено контактным и бесконтактным методом.

Датчики уровня жидкости имеют следующие преимущества:

  • высокую надежность;
  • могут использоваться для определения уровня воды. топлива, химических соединений, других жидкостей;
  • длительный срок эксплуатации датчика;
  • простой способ установки и монтажа;
  • длительный гарантийный срок;
  • возможность установки нескольких датчиков, подключенных к одному контроллеру;
  • выгодное соотношение цены и качества.

Ультразвуковые датчики уровня жидкости


В ультразвуковых датчиках главными элементами являются электронные схемы. Они вырабатывают ультразвуковой импульс, проходящий через воздух в резервуаре и отражающийся к сенсору от границы жидкость / воздух. Время, в течение которого возвращается отраженный сигнал, служит основным критерием для измерения уровня жидкости. Могут использоваться для определения уровня воды. топлива, других жидкостей.

Лазерные датчики измерения уровня жидкости


Лазерные датчики подходят не для каждой жидкости. Он должен использоваться только для непрозрачной среды, чтобы она смогла отразить лазерный луч. Основное его применение – дистанционное измерение уровня среды. Конструктивно этот датчик представляет собой лазерный дальномер, который очень точно показывает уровень жидкости. Могут использоваться для определения уровня воды. топлива, других жидкостей.

Гидростатические датчики измерения уровня жидкости


Гидростатический датчик – это устройство, которое помещается на дно резервуара для измерения давления воды. Оно прямо пропорционально её уровню. Преимущество такого датчика в том, что он может измерять уровень не только чистой, но и сточной воды. Могут использоваться для определения уровня воды. топлива, других жидкостей.

Области применения датчиков уровня жидкости

Датчики уровня жидкости имеют широкие возможности применения в промышленности и народном хозяйстве:
  • в сельском хозяйстве для работы с системами полива, жидкими удобрениями, горюче-смазочными материалами для спецтехники,
  • в отраслях пищевой промышленности для контроля всех видов жидкостей: молока, напитков, минеральной и питьевой воды, пива, алкоголя и других,
  • в нефтехимической промышленности для контроля уровня нефти, нефтепродуктов, бензина, масла, ГСМ,
  • в фармацевтической отрасли для контроля производства различных жидких препаратов,
  • в теплоэнергетике, металлургии, горнодобывающей отрасли для контроля уровня воды, в том числе подземных вод, жидких материалов,
  • в системах производства, хранения воды, в системах водоснабжения, водоотведения, канализации различных предприятий.

Купить датчики уровня жидкости по выгодной цене

Купить по низкой цене датчики определения уровня воды. топлива, жидкости в Ростове-на-Дону, Ростовской области, в Краснодаре и Краснодарском Крае, Ставрополе и Ставропольском Крае, Волгограде и Волгоградской области, в городах: Нальчик, Владикавказ, Грозный, Махачкала и других городах Юга России можно в нашей компании. Все покупатели могут получить бонусы и подарки!

Доставка датчиков уровня по РФ

Мы доставим датчики уровня в течении одного — двух дней в города: Ростов, Таганрог, Новочеркасск, Азов, Шахты, Волгодонск, Сальск, Краснодар, Сочи, Новороссийск, Анапа, Тихорецк, Тимашевск, Туапсе, Геленджик, Ейск, Черкесск, Нальчик, Владикавказ, Грозный, Майкоп, Армавир, Волгоград, Элиста, Астрахань, Ставрополь, Невинномысск, Минеральные Воды, Кисловодск, Пятигорск, Железноводск, Махачкала по выгодной цене.

Техническая документация и гарантии на датчики уровня

На все виды датчиков уровня воды, топлива, жидкости наша компания представляет полный пакет сопроводительных документов и технической документации. Все приборы имеют длительный срок эксплуатации и обеспечиваются заводской гарантией и сервисным обслуживанием. Инженеры нашей компании готовы предоставить самую подробную информацию о датчиках уровня и способах их установки.

7 основных типов методов определения уровня — чем они отличаются?

7 основных типов методов определения уровня — чем они отличаются?

7 основных типов методов измерения уровня — Чем они отличаются?

Датчики уровня жидкости существуют уже несколько десятилетий на таких рынках, как продукты питания и напитки, промышленность, медицина и бытовая техника, полиграфия, сельское хозяйство, автомобилестроение и бытовая техника для обнаружения утечек или измерения уровня. Мы часто задаемся вопросом, почему клиенты предпочитают одну технологию. другой, и это общий вопрос, который нам задают.Некоторые производители оборудования могут быть удивлены как разнообразием, так и интеллектуальностью альтернативных датчиков уровня, доступных на рынке.

Процессы, в которых раньше использовалось дорогостоящее оборудование, теперь могут быть реализованы с использованием творческих, инновационных и интеллектуальных технологий, которые могут быть экономически эффективными, надежными, прочными, высокоточными и простыми в установке. Жидкости, которые исторически было сложно обнаружить, такие как мыло, содержащее пузырьки / пена, молоко и липкие вещества, такие как клей и чернила, теперь становятся возможными и их легче обнаруживать с помощью различных доступных технологий измерения уровня.

Но есть ли необходимость в такой технологии или любом устройстве измерения уровня — вот вопрос, который могут задать многие люди. Однако, учитывая конкурентный характер отрасли и постоянное стремление к повышению качества, снижению затрат, неэффективности и расточительному мышлению, ни одна компания не хочет рисковать, предлагая решения, которые не работают так хорошо, как могли бы.

  • Оптический
  • Вибрационная или вибрирующая вилка
  • Ультразвуковой
  • Поплавок
  • Емкость
  • Радар
  • Электропроводность или сопротивление

1.Оптические переключатели уровня

Плюсы — Компактность, отсутствие движущихся частей, возможность высокого давления и температуры, может обнаруживать крошечные количества жидкости

Минусы — Инвазивный, поскольку датчик требует контакта с жидкостью, требует питания, некоторые густые вещества могут нанесите покрытие на призму.

Приложения — приложения для измерения уровня в резервуаре и обнаружения утечек

Для описания этого типа технологии измерения уровня используется ряд технических терминов.Оптическая призма, электрооптика, одноточечный оптический датчик, оптический датчик уровня… список можно продолжить. Для этой цели мы будем использовать термин оптический переключатель уровня. Переключатель работает очень просто. Внутри корпуса датчика находится светодиод и фототранзистор. Когда наконечник датчика находится в воздухе, инфракрасный свет внутри наконечника датчика отражается обратно в детектор. Находясь в жидкости, инфракрасная жидкость преломляется из наконечника сенсора, в результате чего меньше энергии достигает детектора. Будучи твердотельным устройством, эти компактные переключатели идеально подходят для широкого спектра приложений измерения предельного уровня, особенно когда важна надежность.Оптические реле уровня жидкости подходят для обнаружения высокого, низкого или среднего уровня практически в любом резервуаре, большом или маленьком. Они также подходят для обнаружения утечек, предотвращая дорогостоящие повреждения. Отраженный свет, например, в небольшом отражающем резервуаре, зеркальные резервуары, пузырьки, молоко или жидкости для покрытия часто могут вызывать проблемы с задержкой показаний.

Плюсы — Твердотельный, может быть неинвазивным, компактным, точным

Минусы — Может потребоваться калибровка, может использоваться только в определенных жидкостях

Приложения — Мониторинг уровня в резервуарах в химической, пищевой, водоочистная, энергетическая и пивоваренная промышленность.

Емкостные датчики уровня работают таким образом, что технологические жидкости имеют диэлектрическую проницаемость, существенно отличающуюся от диэлектрической проницаемости воздуха. Они измеряют изменение емкости между двумя пластинами, вызванное изменением уровня. Доступны две версии: одна для жидкостей с высокой диэлектрической проницаемостью, а другая — с низкой диэлектрической проницаемостью.

Емкостные датчики уровня работают с различными твердыми, жидкими и смешанными материалами. Они также доступны в контактной и бесконтактной конфигурациях, что означает, что некоторые из них могут быть прикреплены вне контейнера / резервуара.При выборе устройства важно знать, что не каждый датчик емкости работает с каждым типом материала или резервуара. Кроме того, датчик необходимо откалибровать для конкретного материала, чтобы исключить различные диэлектрические постоянные и различия в конструкции резервуара. Поскольку этот тип технологии основан на контакте, на надежность этих датчиков может сильно влиять жидкость, прилипающая к зонду.

Плюсы — Отсутствие движущихся частей, компактность, надежность, не зависит от свойств среды

Минусы — дорого, агрессивно, производительность может зависеть от различных элементов окружающей среды

Приложения — Бесконтактные приложения с высокой вязкие и сыпучие вещества.Используется в системах, требующих удаленного мониторинга.

Ультразвуковые датчики измеряют уровни, вычисляя продолжительность и силу высокочастотных звуковых волн, которые отражаются от поверхности жидкости и обратно к датчику — время зависит от расстояния между датчиками. и жидкость. Время, в течение которого датчик реагирует, зависит от различных элементов в атмосфере над средой, таких как турбулентность, пена, температура и т. Д. Следовательно, монтажное положение является критическим в этих устройствах.

Плюсы — очень точный, калибровка не требуется, несколько вариантов вывода

Минусы — дорого, может зависеть от окружающей среды, ограниченный диапазон обнаружения

Применения — Влажная, парообразная и пыльная среда. Они также используются в системах с изменяющейся температурой.

В принципе радар работает аналогично ультразвуковому, но импульсы распространяются со скоростью света и снова; на надежность и повторяемость результатов может повлиять — но на этот раз диэлектрическая проницаемость жидкости.Однако радар может предоставить очень точную информацию об уровне, а также компенсировать неподвижные конструкции внутри контейнера. Обратной стороной может быть то, что первоначальная стоимость датчика относительно высока, но некоторые производители делают эту технологию более доступной для более широкого рынка. Эти датчики — одна из немногих технологий, которые хорошо работают с пеной и липкими веществами.

Наши решения для измерения уровня

Ознакомьтесь с полным спектром исключительных решений для измерения уровня от SST Sensing

5.Вибрационная или камертонная вилка

Плюсы — Компактность, экономичность

Минусы — Инвазивная, количество применений ограничено

Применения — контроль уровня жидкости, порошков и мелкозернистых твердых частиц в горнодобывающей, химической и пищевой промышленности и производство напитков.

Технология вибрационного датчика идеально подходит для контроля уровня твердых и жидких веществ, включая липкие материалы и пену, а также порошки и мелкозернистые твердые частицы. Однако типы приложений, в которых могут использоваться камертоны, ограничены приложениями с переполнением или запуском всухую, и они не обеспечивают непрерывное измерение процесса.Однако может использоваться в сочетании с системами непрерывного контроля уровня, выступая в качестве точек сигнализации при переполнении и утечках.

Плюсы — Отсутствие движущихся частей, простота использования, низкая стоимость

Минусы — Инвазивный, жидкости должны быть проводящими, эрозия зонда

Применения — Измерение уровня котловой воды, мониторинг реагентов, высокая коррозионные жидкости

Электропроводящие датчики используются для измерения предельного уровня проводящих жидкостей, таких как вода и высококоррозионные жидкости.Проще говоря, два металлических зонда разной длины (один длинный, один короткий) вставляются в резервуар. Длинный зонд передает низкое напряжение, второй более короткий зонд обрезается так, чтобы кончик находился в точке переключения. Когда зонды находятся в жидкости, ток течет через оба зонда, чтобы активировать переключатель. Одним из преимуществ этих устройств является то, что они безопасны из-за низкого напряжения и тока. Они также просты в использовании и установке, но необходимо проводить регулярные проверки технического обслуживания, чтобы убедиться, что на датчике нет отложений, в противном случае он не будет работать должным образом.

7. Поплавковый выключатель

Плюсы : Без питания, прямая индикация, относительно недорогой, различные выходы

Минусы : Инвазивные, движущиеся части, большого размера, перед поплавком должно присутствовать большое количество жидкости вступает в контакт.

Приложения : Применение на уровне резервуаров, где используются вода, масло, гидравлические жидкости и химикаты.

Поплавковые выключатели — одна из самых экономичных, но также хорошо зарекомендовавших себя технологий для измерения уровня воды.Поплавковый выключатель включает в себя магнит внутри поплавка и магнитный геркон, находящийся в надежном корпусе. Поплавок перемещается при смене жидкости и заставляет геркон либо открываться, либо закрываться в зависимости от того, находится он в воздухе или в жидкости. Несмотря на простоту конструкции, эта технология обеспечивает долгосрочную надежность по привлекательной цене.

В зависимости от того, какой стиль монтажа выбирает пользователь, во многом зависит от конструкции и конструкции резервуара или контейнера, где будет расположен переключатель.Обычно поставщики предлагают ряд вариантов монтажа, наиболее распространенными из которых являются горизонтальный / боковой монтаж и вертикальный монтаж.

Следуйте @SSTSensingLtd

Свяжитесь с нами

Наши инженеры имеют более чем 60-летний опыт работы в сенсорной индустрии. Чтобы задать вопрос или получить ценовое предложение, свяжитесь с нами

7 основных типов промышленных датчиков уровня

Промышленные датчики уровня — это устройства, которые могут использоваться для контроля или определения уровня жидкости или твердого вещества в сосуде, резервуаре или любом другом контейнере, используемом как часть системы или процесса.Различные виды промышленных датчиков уровня используются в установках и системах управления производственными процессами и производственными процессами. Промышленные датчики уровня отслеживают количество продукта в контейнерах для хранения. Их использование выходит за рамки производственных и промышленных условий, и они являются приводным устройством в датчиках уровня топлива в большинстве самолетов, автомобилей и лодок. Промышленные датчики уровня включают в себя широкий спектр технологий от простых рычагов до обнаружения гамма-излучения и используются практически в любом приложении с жидкостью в резервуаре или твердым продуктом в гранулированной форме.Выбор этих промышленных датчиков уровня зависит от —

  • тип контролируемой жидкости / твердого вещества
  • , насколько доступен доступ к жидкости / твердому телу, и его свойства

Рост производства транспортных средств, разработка более компактных, интеллектуальных и дешевых датчиков, а также поддерживающие правительственные постановления являются основными факторами, которые, как ожидается, будут стимулировать рынок промышленных датчиков уровня . Помимо этого, растущее применение промышленных датчиков уровня в приложениях для конечного использования в здравоохранении и рост промышленного Интернета вещей (IIoT) и промышленности 4.0, как ожидается, также поддержит рост рынка.

В этой статье мы собираемся обсудить различные типы промышленных датчиков уровня .

Промышленные датчики уровня можно разделить на две категории — измерение предельного уровня и непрерывное измерение уровня.

Когда продукт присутствует в определенной точке, это определяется измерением точечного уровня, тогда как непрерывное измерение уровня указывает непрерывный уровень продукта, когда он поднимается и опускается.Емкость, оптика, проводимость, вибрация (камертон), поплавковый переключатель — это датчики для индикации предельного уровня, а ультразвуковые и радарные (микроволновые) датчики для непрерывного измерения уровня.

Датчики измерения предельного уровня

Давайте сначала обсудим датчики предельного уровня, начиная с емкостных датчиков уровня.

Емкостные датчики уровня

Емкостные датчики уровня работают с использованием датчика для проверки изменений уровня.Эти изменения уровня преобразуются в аналоговые сигналы. Обычно датчики изготавливаются из токопроводящей проволоки с изоляцией из ПТФЭ. Но зонды из нержавеющей стали чрезвычайно чувствительны и, следовательно, подходят для измерения гранулированных непроводящих веществ или материалов с низкой диэлектрической проницаемостью. Датчики такого типа очень просты в использовании и чистке, поскольку в них нет движущихся компонентов. Кроме того, они маленькие, недорогие, чем другие датчики, точные и опасные для продукта. Однако они могут потребовать калибровки и могут использоваться только в определенных жидкостях.

Емкостные датчики уровня обычно используются в таких приложениях, как мониторинг уровня в резервуарах в химической, пищевой, водоочистной, аккумуляторной и пивоваренной отраслях.

Оптические датчики уровня

Оптические датчики работают на основе изменений пропускания инфракрасного света, излучаемого ИК-светодиодом. Используя высокоэнергетический ИК-диод и методы импульсной модуляции, можно уменьшить помехи от излучаемого света.Проще говоря, они работают путем преобразования световых лучей в электрические сигналы, которые измеряют физическое количество света, а затем преобразуют его в измерение. Эти датчики также не имеют движущихся частей, не подвержены воздействию высокой температуры или давления, могут использоваться в жидкостях и имеют небольшой размер. Однако очистка необходима, если линза загрязнилась или покрылась налетом.

Их можно использовать в качестве индикаторов низкого уровня, чтобы избежать работы всухую при использовании охлаждающей жидкости, масла или гидравлики.Обычно используется в таких приложениях, как измерение уровня в резервуаре и обнаружение утечек.

С другой стороны, оптические датчики уровня непрерывного действия используют высокоинтенсивный лазерный свет, который может воздействовать на запыленные среды и обнаруживать жидкие вещества.

Датчики уровня проводимости

Также называются резистивными датчиками уровня или датчиками проводящего зонда. Эти промышленные датчики уровня используются для измерения уровня электропроводных жидкостей или жидкостей.Он использует зонд для измерения проводимости. Зонд состоит из пары электродов и подает на них переменный ток. Когда жидкость покрывает зонд, его электроды образуют часть электрической цепи, вызывая протекание тока, который сигнализирует о низком или высоком уровне. Датчики уровня проводимости также не имеют движущихся частей, имеют низкую стоимость и довольно просты в использовании. Недостатки этих датчиков в том, что они инвазивны, могут определять только токопроводящие жидкости, и зонд со временем разрушается.

Эти датчики уровня используются для измерения уровня в резервуаре котловой воды, высококоррозионных жидкостей и контроля реагентов.

Вибрация (Камертон)

Датчик вибрации или вибрирующей вилки можно использовать для обнаружения переполнения или предотвращения работы всухую в приложениях, где есть турбулентность, пузырьки воздуха или различные продукты. В этом типе датчика используется чувствительный элемент в форме вилки с двумя зубьями. Камертон вибрирует на своей механической резонансной частоте примерно 1200 Гц и питается от пьезоэлектрического источника. Частота вилки изменяется, когда вилка погружается в среду, и это изменение обнаруживается внутренним генератором и преобразуется в цифровой выходной сигнал.Датчики с камертонной вилкой экономичны и компактны, просты в установке, вредны для продукта и практически не требуют обслуживания.

Однако датчики камертона могут использоваться вместе с системами непрерывного определения уровня, выступая в качестве точек сигнализации для утечек и переполнения. Вибрационные датчики идеально подходят для контроля уровня твердых и жидких веществ, включая пену и липкие материалы, а также мелкозернистые твердые частицы и порошки. У них неограниченное использование в зависимости от материала, который они могут почувствовать.

Пищевая промышленность, производство напитков, горнодобывающая и химическая промышленность используют эти датчики в своих приложениях.

Датчик поплавкового выключателя

Промышленный датчик уровня этого типа — одна из самых экономичных, но хорошо зарекомендовавших себя технологий измерения уровня жидкости. В поплавковых выключателях используется поплавок — устройство, которое поднимается или опускается при нанесении или удалении продукта, которое размыкает или замыкает цепь при повышении или опускании уровня, перемещая поплавок.Несмотря на простую конструкцию, эта технология обеспечивает долгосрочную надежность по привлекательной цене. В зависимости от того, какой стиль монтажа выбирает пользователь, во многом зависит от конструкции и конструкции резервуара или контейнера, в котором будет установлен переключатель. Обычно поставщики предлагают ряд вариантов монтажа, наиболее распространенными из которых являются боковой / горизонтальный и вертикальный монтаж. Поплавковые выключатели — это устройства без источника питания, которые обеспечивают прямую индикацию. Стоят они относительно недорого.Недостатки поплавкового выключателя заключаются в том, что он проникает в продукт, имеет движущиеся части и может иметь большие размеры. Поплавковые выключатели показывают только низкий / высокий уровень, они не могут измерять переменный уровень. Поплавковые выключатели широко используются в резервуарах для хранения жидкости для индикации высокого или низкого уровня.

Датчики поплавкового выключателя обычно используются в резервуарах, где используются масло, вода, химикаты и гидравлические жидкости.

Датчики непрерывного измерения уровня

Давайте сначала обсудим датчики непрерывного измерения уровня.Начнем с промышленных ультразвуковых датчиков уровня .

Промышленные ультразвуковые датчики уровня

Промышленные ультразвуковые датчики используются для определения уровня липких жидких веществ и крупногабаритных материалов. Они работают путем излучения и приема ультразвуковых волн в диапазоне частот от 20 до 200 кГц. Затем волны воспроизводятся обратно на датчик. Расстояние измеряется временем, за которое волны отражаются назад.Давление, влажность, турбулентность и температура влияют на реакцию ультразвукового датчика. Кроме того, датчик необходимо соответствующим образом увеличить, чтобы получить лучший отклик. Промышленные ультразвуковые датчики уровня не имеют движущихся частей, компактны и экономичны, надежны и не требуют вмешательства. В этом датчике уровня требуется самоочистка из-за создаваемых ими вибраций, и на нее не влияют свойства материала, который они воспринимают. Использование ультразвуковых датчиков уровня является лучшим выбором в качестве промышленного датчика уровня воды из-за более низкой стоимости и преимуществ, связанных с конкретным применением.

Промышленные ультразвуковые датчики уровня используются для контроля мелкозернистых твердых частиц в горнодобывающей и порошковой промышленности, жидкостной, пищевой промышленности и производстве напитков, а также в химической промышленности.

Радарные (микроволновые) датчики

Работа радарных или микроволновых датчиков аналогична ультразвуковым. Но импульсы движутся со скоростью света и снова; воспроизводимость и надежность можно преувеличить, но на этот раз из-за диэлектрической проницаемости жидкости.Эти датчики излучают микроволны через антенну на датчике радара. Обнаруживаемый продукт отражает эти микроволны обратно в антенну, и время от излучения до приема сигнала пропорционально уровню продукта. Однако очень точную информацию об уровне можно получить с помощью радара, а также компенсировать неподвижные конструкции внутри контейнера. На радиолокационные датчики не влияет пыль, температура или давление. Они также могут измерять пасты, жидкости, твердые вещества и порошки.Они очень точны и не требуют калибровки. Кроме того, они неинвазивны, так как им не нужно прикасаться к воспринимающему продукту. Радиолокационные датчики дороги и имеют ограниченную дальность обнаружения. Их даже используют в качестве датчиков уровня сточных вод для измерения уровня, шлама и химических растворов при очистке сточных вод.

Они обычно используются во влажных, парообразных и пыльных средах. Они также используются в системах с разными температурами.

Критерии выбора

Перед тем, как выбрать измеритель уровня, контроллер или любой другой прибор для измерения уровня, убедитесь, что у вас есть ответы на следующие основные вопросы.

• Вы измеряете жидкость или твердое тело (объем)?
• Насколько толстый / вязкий материал?
• Каковы диапазоны рабочих температур и давлений?
• Требуется ли точечный уровень или непрерывное измерение?
• Какой диапазон измерения уровня вам нужен?
• Каковы химические свойства продукта по стабильности и коррозионной активности?
• Является ли приложение новой установкой, модификацией или существующей технологической установкой?
• Является ли измеряемый материал электропроводным? Какова диэлектрическая проницаемость носителя?
• Существуют ли препятствия / ограничения, которые могут помешать размещению зонда или сенсора?
• Будет ли вещество покрывать или оседать на поверхности?
• Возникают ли на поверхности жидкости турбулентность, пена, пар, покрытие датчиков?
• Требуется ли вам контактное или бесконтактное измерение уровня?
• Какой тип выхода от датчика вам нужен — аналоговый, релейный, цифровой и т. Д.?

Заключение

Несколько приложений датчиков уровня могут перекрываться, и при выборе датчика важно определить продукт, который вы обнаруживаете, и тип обратной связи, который требуется вашему приложению.Высокий или низкий уровень может указываться такими датчиками, как проводимость или сопротивление, емкость, камертон, поплавковые переключатели и оптические датчики уровня, тогда как ультразвуковые и радарные датчики уровня могут определять ваш уровень, чтобы дать конкретную реакцию на то, сколько продукта находится в бак. Этот тип промышленных датчиков уровня может использоваться в различных приложениях, таких как измерение высокого или низкого уровня, обнаружение утечек, сигнализация, отключение при переполнении, а также они используются в самых разных отраслях промышленности, таких как производство, судостроение, продукты питания и напитки. , производство, медицина, фармацевтика и управление топливом и энергией.

Различные типы датчиков уровня и их применение

Датчики уровня жидкости были доступны на рынках в течение многих десятилетий, таких как продукты питания и напитки, производство, терапевтическое и домашнее хозяйство, полиграфия, сельское хозяйство, автомобильная промышленность и бытовая техника для обнаружения утечек или измерения уровня. Некоторые производители инструментов также могут быть поражены как разнообразием, так и интеллектом доступных на рынке вариантов измерения уровня. Разработки, которые раньше занимали дорогостоящие устройства, теперь могут быть реализованы с использованием оригинальных, инновационных и умных технологий, которые могут быть дорогими, надежными, прочными, высокоточными и простыми в установке.Жидкости, которые исторически считались чрезвычайно сложными для восприятия, как мыло, содержащее пузырьки или пену, молоко и липкие материалы, такие как чернила и клей, теперь становятся возможными и более заметными с помощью различных типов доступных датчиков уровня. В этой статье будут описаны наиболее общие типы датчиков уровня, доступные сегодня на рынке.


Типы датчиков уровня и их применение

Датчик уровня — это один из видов устройств, используемых для определения уровня жидкости, протекающей в открытой или закрытой системе.Измерения уровня могут быть двух типов: непрерывные измерения и измерения точечного уровня. Датчик постоянного уровня используется для измерения уровней до точного предела, но они дают правильные результаты. В то время как датчики предельного уровня используются для определения уровня жидкости, высокий или низкий.

Датчики уровня

Обычно эти датчики подключаются к выходному блоку для отправки результатов в систему мониторинга. Современные технологии используют беспроводную передачу информации в систему мониторинга, которая очень полезна в важных и опасных местах, к которым не могут просто получить доступ обычные работники.

Классификация датчиков уровня

К основным типам датчиков уровня относятся следующие:

Ультразвуковые датчики уровня

Ультразвуковые датчики уровня также используются для определения уровня липких жидких веществ и крупногабаритных материалов. Они работают, создавая звуковые волны в диапазоне частот от 20 до 200 кГц. Затем эти волны воспроизводятся обратно на датчик. На реакцию ультразвукового датчика влияют турбулентность, давление, влажность и температура.Кроме того, датчик необходимо соответствующим образом увеличить, чтобы получить лучший отклик.

Ультразвуковые датчики уровня
Плюсы и минусы
  • Компактный, экономичный
  • Инвазивный, количество пользователей ограничено
Приложения

Ультразвуковые датчики уровня используются для контроля уровня жидкостей, мелкозернистых твердых частиц в горнодобывающей и порошковой промышленности, пищевой промышленности и химической промышленности.

Емкостные датчики уровня

Эти датчики используются для определения уровня жидкости, такой как шламы и водные жидкости.Они управляются с помощью датчика для проверки изменений уровня. Эти изменения уровня преобразуются в аналоговые сигналы. Датчики обычно изготавливаются из токопроводящей проволоки с изоляцией из ПТФЭ. Но зонды из нержавеющей стали чрезвычайно чувствительны и, следовательно, подходят для измерения гранулированных непроводящих веществ или материалов с низкой диэлектрической проницаемостью. Эти типы датчиков очень просты в использовании и чистке, поскольку они не имеют движущихся компонентов.

Датчики уровня емкости
Плюсы и минусы
  • Твердотельный, компактный, неинвазивный, точный
  • Может использоваться только с некоторыми жидкостями, может потребоваться калибровка
Приложения

Они обычно используются в таких приложениях, как мониторинг уровня в резервуарах в химической, водоочистной, пищевой, аккумуляторной промышленности, а также при работе с высоким давлением и температурой.

Оптические датчики уровня

Оптические датчики уровня используются для обнаружения жидкостей, включая уравновешенные материалы, границу раздела двух несмешивающихся жидкостей и наличие отложений. Они работают на основе изменений передачи инфракрасного света, излучаемого ИК-светодиодом. Помехи от излучаемого света можно уменьшить, используя высокоэнергетический ИК-диод и методы импульсной модуляции.

Оптические датчики уровня

Непрерывные оптические датчики уровня, с другой стороны, используют очень интенсивный лазерный свет, который может влиять на запыленные среды и обнаруживать жидкие вещества.

Плюсы и минусы
  • Компактный, с высоким давлением, без движущихся частей и высокой температурой, позволяет обнаруживать крошечные количества жидкости.
  • Инвазивно, поскольку датчику необходимо соприкасаться с жидкостью, требуется питание, некоторые широкие вещества могут вызвать нанесение покрытия на призму
    .
Приложения

Они обычно используются в таких приложениях, как обнаружение утечек и измерение уровня в резервуаре

Оптические микроволновые датчики

Эти типы датчиков используются для таких приложений, как изменение температуры, давления, грязная и влажная среда, поскольку микроволны могут легко проходить в этих ситуациях, не задействуя молекулы воздуха для передачи энергии.Микроволновые оптические датчики могут обнаруживать проводящие воду и металлические вещества. Измерения принимаются с использованием временной или импульсной рефлектометрии.


СВЧ оптические датчики
Плюсы и минусы
  • Калибровка не требуется, очень точная, несколько вариантов вывода
  • Дорогой, ограниченный диапазон обнаружения и может зависеть от окружающей среды.
Приложения

Они обычно используются в парообразных, влажных и пыльных средах.Они также используются в системах с разными температурами.

Из приведенной выше информации, наконец, мы можем сделать вывод, что типы датчиков уровня могут использоваться в различных приложениях, таких как измерение высокого или низкого уровня, сигнализация, отключение переполнения, обнаружение утечек, а также они встречаются в большом количестве в таких отраслях, как судостроение, производство, химическая промышленность, производство продуктов питания и напитков, фармацевтика, медицина, а также управление топливом / энергией. Кроме того, по любым запросам или реализации проектов на основе датчиков просьба оставлять свои отзывы, комментируя их в разделе комментариев ниже.

Все о датчиках уровня

Изображение предоставлено: ekipaj / Shutterstock.com

Датчики уровня — это устройства, которые могут использоваться для контроля или определения уровня жидкости или твердого вещества в резервуаре, сосуде или другом контейнере, используемом как часть процесса или системы. Существуют различные типы датчиков уровня, используемые в установках и системах управления промышленными процессами, выбор которых зависит от типа контролируемой жидкости или твердого вещества, степени доступа к жидкости или твердому веществу и их свойств.Датчики уровня используются во многих других приложениях за пределами промышленных предприятий и появляются в продуктах, знакомых потребителям.

В этой статье обсуждаются различные типы используемых датчиков уровня, объясняется, как они работают, и обсуждаются соображения по выбору. Чтобы узнать больше о других датчиках, ознакомьтесь с нашей связанной статьей Датчики — полное руководство (типы, приложения и поставщики).

Уровнемеры и указатели уровня

Датчики уровня

и уровнемеры выполняют очень похожие функции, и терминология для этих двух типов устройств часто используется как синонимы.В этой статье будет сделано различие, чтобы помочь различить два устройства. Датчики уровня, как правило, представляют собой устройства, вырабатывающие электрический выходной сигнал с характеристическим значением, которое представляет уровень контролируемой среды. Этот выходной сигнал косвенно представляет уровень жидкости в некоторой степени, более или менее пропорциональной, так что выходной сигнал может быть откалиброван и преобразован в фактическое показание уровня. Так, например, в топливном баке автомобиля датчик уровня, установленный в топливном баке, используется для выработки электрического выходного сигнала, который может действовать на вход устройства (датчик уровня), который отображает это значение уровня топлива в водитель.Датчик преобразует уровень топлива в электрическое напряжение, сопротивление или другой параметр, который действует как показатель физического количества топлива, оставшегося в баке. Термин уровнемер — это устройство, которое позволяет напрямую измерять уровень жидкости или твердого вещества, тогда как датчик уровня обеспечивает косвенный выходной сигнал, который представляет уровень, но не отображается непосредственно пользователю. В примере с автомобилем используются оба устройства — датчик в топливном баке и датчик на приборной панели.

Существуют и другие термины, относящиеся к мониторингу и измерению уровня, такие как датчик уровня и датчик уровня. Эти термины будут использоваться для обозначения эквивалента датчика уровня в целях данного обсуждения.

Чтобы узнать больше о типах уровнемеров, см. Соответствующие руководства «Все об уровнемерах — определение, размеры и использование» и «Магнитные уровнемеры».

Общие типы датчиков уровня

Датчики уровня

делятся на два основных типа, которые известны как датчики предельного уровня и датчики непрерывного уровня.Датчик точечного уровня — это датчик, который предназначен для контроля, когда уровень в контейнере достигает определенной точки или положения. Распространенным механическим устройством, которое функционирует как датчик предельного уровня и с которым знакомо большинство людей, является поплавковый клапан, который используется во многих унитазах. Назначение поплавкового клапана — установить, когда уровень воды в баке достиг точки наполнения. Движение поплавка при повышении уровня воды до желаемой точки наполнения закрывает клапан наполнения, предотвращая переполнение бачка унитаза.После смыва унитаза уровень воды в баке падает, в результате чего поплавок опускается и снова открывается кран заполнения, чтобы свежая вода могла наполнить бак. Датчики предельного уровня используются для определения того, что условие было достигнуто, т. Е. Они отслеживают, когда уровень на контейнере достигает определенной желаемой точки. В этом смысле они являются бинарными устройствами и не устанавливают уровень в другие моменты времени за пределами установленных условий.

Датчики уровня

непрерывного действия предназначены для обеспечения считывания уровня во всех положениях уровня жидкости в контейнере.Датчик уровня топлива для автомобилей, упомянутый ранее, является примером датчика постоянного уровня, что означает, что он посылает сигнал на датчик уровня топлива на приборной панели для любого значения состояния топлива в баке, будь то полный, ½ полный, ¼ полный и т. Д. Он постоянно предоставляет информацию об уровне топлива в баке.

Другая характеристика, используемая для описания датчиков уровня, состоит в том, чтобы классифицировать их как инвазивные или бесконтактные датчики. Инвазивные датчики — это датчики, в которых некоторая часть датчика должна контактировать с жидкостью или веществом, уровень которого измеряется, чтобы устройство могло установить показания.Напротив, в бесконтактных датчиках используется технология, которая не требует непосредственного погружения датчика в измеряемую жидкость, а вместо этого использует неинвазивный подход, такой как передача ультразвуковых или электромагнитных волн для определения уровня.

Типы и технологии датчиков уровня

Датчики уровня

используют один из нескольких технологических подходов для определения уровня контролируемого вещества. В методах используется механическое положение, изменения электрических характеристик, электромагнитная или акустическая энергия для преобразования уровня в полезный сигнал, который можно откалибровать, чтобы отразить точную индикацию уровня в контейнере.Выбор подхода для любого конкретного применения будет зависеть от природы материала, уровень которого измеряется (называемого средой), его физических свойств (таких как вязкость, коррозионная активность и т. Д.) И рабочих условий, таких как температура, давление и т. Д. диапазон значений, в котором датчик должен работать.

Основные используемые технологии отражены в следующих типах датчиков уровня:

  • Поплавковые выключатели или датчики
  • Роторные лопастные переключатели или датчики уровня
  • Датчики гидростатического уровня
  • Датчики уровня с тензодатчиками
  • Оптические датчики уровня
  • Вибрационный (камертонный) датчик уровня
  • Ультразвуковые датчики уровня
  • Датчики уровня электромагнитные (радарные)
  • Лазерные датчики уровня
  • Датчики уровня магнитострикционные
  • Датчики уровня емкостные
  • Кондуктивные или резистивные датчики уровня

Поплавковые выключатели или датчики

Поплавковые выключатели или поплавковые датчики — это простой тип датчика предельного уровня.Они ведут себя так же, как поплавковый клапан унитаза, который является механическим аналогом. В случае электрического датчика поплавка механический поплавок поднимается и опускается при изменении уровня в емкости. Когда уровень достигает установленной уставки, движение поплавка замыкает или размыкает набор переключающих контактов, замыкая или размыкая путь электрической цепи. Затем изменение состояния переключателя можно использовать для подачи сигнала тревоги или запуска некоторых необходимых действий, таких как выключение или включение насоса. Обычно используются однополюсные однопозиционные (SPST) или однополюсные двойные (SPDT) герконы.

Поплавковые датчики — относительно простые устройства, недорогие и простые в установке, но для работы они должны быть погружены в контролируемую среду. Поскольку поплавок — это механический компонент, который движется, существует некоторая вероятность его залипания, что может привести к неработоспособности функции датчика.

Роторные лопастные переключатели или датчики уровня

Датчики или переключатели уровня с вращающейся лопастью — это еще одна форма датчика предельного уровня, которая используется, например, для измерения уровня сухих или сыпучих материалов в горнодобывающей промышленности, силосах, бункерах, пищевых продуктах и ​​напитках и зерновых.Эти устройства используют электромеханическое движение для определения наличия сыпучего материала. Датчик состоит из лопасти, которая приводится в движение синхронным электродвигателем. При отсутствии материала на уровне датчика лопасть вращается свободно. Когда уровень материала в бункере или контейнере достигает лопасти датчика, она останавливает вращение лопасти, что создает сигнал крутящего момента. Механизм сцепления отключает двигатель от лопасти, а переключатель замыкается, сигнализируя о том, что уровень сыпучего материала достиг датчика.Как только уровень сыпучего материала упадет ниже уровня лопасти, лопасть снова начинает вращаться, и сигнал переключателя сбрасывается.

Датчики гидростатического уровня

К классу датчиков уровня, в которых применяются принципы гидростатики, относятся вытеснители, барботеры и датчики перепада давления. Буйки, также называемые датчиками уровня смещения, работают по принципу Архимеда. Столбик твердого материала подвешен внутри контейнера, содержащего контролируемую среду.Высота этой колонны должна быть достаточной, чтобы простираться от самых низких до самых высоких точек, за которыми осуществляется мониторинг, а плотность материала должна быть больше, чем у среды, что означает, что она будет тонуть, а не плавать при погружении. Вверху колонны из твердого материала находится датчик силы. По мере повышения уровня среды в контейнере колонна вытесняет жидкость, количество которой зависит от площади поперечного сечения колонны и уровня жидкости в емкости. Создается выталкивающая сила, которая компенсирует силу, необходимую для подвешивания колонны под действием силы тяжести — эта разница в силе определяется датчиком и может быть напрямую связана с уровнем жидкости в контейнере.Поскольку датчик измеряет выталкивающую силу на основе смещения, колонна должна выдвигаться по высоте в любые положения, требующие наблюдения. Поскольку этот тип датчика может работать в различных положениях, датчики уровня смещения являются непрерывными мониторами.

Барботажные датчики уровня используют погружную трубку, вставленную в резервуар или резервуар так, чтобы ее открытый конец находился у дна резервуара. Трубка подсоединяется к источнику воздуха или инертного газа, давление в линии подачи которого контролируется датчиком давления.Для измерения уровня жидкости в резервуаре газ из погружной трубки течет к открытому концу трубки. Давление в погружной трубке контролируется и будет повышаться до тех пор, пока оно не станет достаточным для преодоления гидростатического давления уровня жидкости в сосуде. Давление равно плотности среды, умноженной на расстояние от дна погружной трубки до уровня среды в сосуде. Контролируя уровень давления, можно определить уровень среды.

Датчики или преобразователи уровня перепада давления измеряют разницу между общим давлением на дне резервуара или резервуара и давлением напора или статическим давлением в резервуаре.Перепад давления снова связан с уровнем жидкости в резервуаре и равен плотности жидкости, умноженной на высоту жидкости. Это также непрерывный монитор уровня.

Датчики уровня с тензодатчиками

Пятномеры или датчики веса также могут использоваться для определения уровня жидкости в среде в контейнере. Датчик нагрузки встроен в механическую конструкцию, которая поддерживает резервуар или сосуд, и поэтому может определять изменения сил, возникающие в результате изменений уровня жидкости в резервуаре.По мере изменения уровня среды изменяется вес сосуда, и при правильной установке это изменение веса может быть обнаружено датчиком нагрузки и использовано для определения уровня жидкости в сосуде.

Сложность датчика уровня этой формы заключается в том, что его включение в конструктивную опору судна должно быть должным образом спроектировано для создания, по сути, плавучей конструкции, которая может свободно реагировать на любые изменения веса, возникающие в результате изменений уровней воды. средства массовой информации. Другие механические силы, такие как воздействие нагрева, ветровой нагрузки или жестких соединений труб, могут повлиять на точность и пригодность этого типа неинвазивного датчика уровня.

Датчики уровня оптические

Оптические датчики уровня, также называемые оптическими датчиками уровня, работают по принципу преломления света. Датчик содержит светодиодный источник света и фототранзистор. Когда уровень среды ниже датчика, свет от светодиода отражается обратно на фототранзистор. Когда уровень носителя повышается и датчик погружается, часть света преломляется через линзу датчика в носитель, что изменяет уровень сигнала на фототранзисторе, позволяя указывать на то, что носитель достиг уровня датчика.Оптические датчики уровня — это точечные датчики, которые подходят для контроля высокого, низкого или среднего уровня жидкости. Жидкости, которые могут покрывать датчик, пузырьки или пены, а также поверхности резервуаров с высокой отражающей способностью могут вызвать проблемы с работой этих устройств.

Вибрационный (камертонный) датчик уровня

Вибрационные датчики уровня или датчики уровня с камертонами состоят из двух зубцов, которые напоминают камертон, используемый техниками по фортепиано и музыкантами. Принцип работы устройства очень прост.Датчик имеет естественную резонансную частоту, на которой он будет вибрировать в отсутствие какой-либо среды. Как только датчик вступает в контакт со средой, его резонансная частота смещается, что можно использовать для определения уровня среды в резервуаре или сосуде. Устройства представляют собой иммерсивные датчики и находят широкое применение в пищевой, горнодобывающей и химической промышленности. Это датчики предельного уровня, которые используются при переполнении или всухую.

Ультразвуковые датчики уровня

Ультразвуковые датчики уровня представляют собой бесконтактный датчик уровня непрерывного действия, который использует акустическую энергию для определения уровня среды в сосуде.Ультразвуковой преобразователь установлен на верхней поверхности сосуда лицевой стороной вниз. Преобразователь генерирует ультразвуковые импульсы в диапазоне килогерц, направляя акустический сигнал вниз к поверхности жидкости в резервуаре. Измеряется время прохождения или время прохождения (TOF), то есть время, необходимое для прохождения сигнала, излучаемого преобразователем, в оба конца, чтобы отразиться от поверхности носителя и вернуться обратно для регистрации преобразователем. Затем это время можно использовать для определения уровня среды в резервуаре.Звук в воздухе распространяется со скоростью около 1115 футов в секунду при 60 o F, поэтому время прохождения составляет порядка миллисекунд на фут.

Скорость акустической энергии зависит от ряда факторов, таких как конкретная газовая смесь, которая присутствует в резервуаре над уровнем среды, а также от температуры. Ультразвуковые датчики уровня используются в тех случаях, когда измерения производятся при атмосферном давлении воздуха или азота.

Датчики уровня электромагнитные (радарные)

Как и датчики уровня акустической энергии, электромагнитные датчики уровня или радарные датчики уровня используют радиочастотную или микроволновую энергию, генерируемую передатчиком, который направлен вниз к поверхности среды в резервуаре от антенны, установленной наверху.Время прохождения сигнала туда и обратно является индикатором уровня жидкости в резервуаре или сосуде. Поскольку радиочастотная энергия распространяется со скоростью света, время прохождения намного короче, чем у ультразвуковых датчиков. Отражение происходит на границе раздела сред и воздуха, где изменяется диэлектрическая проницаемость.

Диэлектрическая проницаемость среды — ключевой фактор, определяющий надежность и точность радарных и микроволновых датчиков уровня. Для сред с низкой диэлектрической проницаемостью большая часть энергии проходит через среду и не отражается обратно, чтобы ее можно было обнаружить.Радарные датчики уровня могут быть открытыми, где электромагнитная энергия передается по воздуху на поверхность среды, или могут быть волноводными радарами (GWR), в которых энергия направляется через жесткий или гибкий кабельный волновод вниз. к поверхности СМИ. Волноводные радарные датчики уровня, как правило, более эффективны, так как энергия плотно направлена ​​в волновод, а не излучается в воздухе. Они также решают проблемы с эхосигналами от поверхностей резервуаров, которые более характерны для радарных датчиков открытого воздуха.

Лазерные датчики уровня

Лазерные датчики уровня или лазерные уровнемеры используют когерентную световую энергию от лазеров для определения уровня среды в сосуде или резервуаре. Принцип действия аналогичен принципу действия ультразвуковых и радиолокационных / микроволновых датчиков уровня — импульс света направляется вниз к поверхности среды, которая затем отражается и обнаруживается. Время прохождения туда и обратно используется для определения уровня среды в судне путем преобразования TOF в значение расстояния.Поскольку лазерный свет демонстрирует очень маленькую расходимость луча, отсутствуют эхо или отраженные сигналы от других поверхностей, как это может быть в случае радарных датчиков уровня на открытом воздухе. Лазерные датчики уровня хорошо подходят для сосудов, у которых есть препятствия, а также могут быть установлены снаружи, при этом энергия лазера проходит через специально разработанные оптические смотровые окна, что позволяет использовать эти датчики на сосудах, работающих в условиях высокой температуры или высокого давления.

Магниторезательные датчики уровня

Магниторезистивные датчики уровня используют принцип, называемый магнитострикцией, при котором ферромагнитный материал будет взаимодействовать и испытывать изменение своих свойств в присутствии приложенного магнитного поля.Принцип действия датчика уровня этого типа следующий.

Датчик состоит из поплавка, который прикреплен к металлическому стержню, ориентированному вертикально, что позволяет поплавку перемещаться вверх и вниз по мере того, как уровень среды в емкости поднимается и опускается. Поплавок содержит постоянный магнит, который создает статическое магнитное поле вокруг поплавка и металлического стержня. К одному концу металлического стержня прикреплен пакет электронной схемы, который создает периодический импульс тока через металлический стержень с определенными интервалами.Когда импульс проходит через металлический стержень, он создает круговое магнитное поле вокруг стержня. Когда круговое магнитное поле, создаваемое импульсом тока, взаимодействует со статическим магнитным полем постоянного магнита в поплавке, в металле стержня создается скручивающее напряжение, вызывающее скручивание, известное как эффект Видемана. Напряжение приводит к созданию волны напряжения, которая распространяется вдоль металлического стержня в обоих направлениях. Конец стержня без электроники содержит демпфер, чтобы исключить возможность отражения волны напряжения, исходящей от поплавка, от этого конца металлического стержня к другому концу, на котором находится электроника.Между тем, импульс напряжения, который распространялся обратно от поплавка к концу металлического стержня с электроникой, обнаруживается, и его время полета измеряется относительно импульса тока, который был отправлен от электроники. Поскольку скорость акустической волны в металлическом стержне является известной фиксированной величиной, измерение интервала времени между моментом подачи импульса тока и наблюдением напряжения скручивания позволяет определить, где находится положение поплавка относительно местоположения. пакета электроники.Этот временной интервал можно преобразовать в сигнал напряжения и использовать для определения положения поплавка и, следовательно, уровня жидкости в резервуаре. Следует отметить, что из-за того, что импульс тока посылается периодически, датчики уровня этого типа не отслеживают постоянно положение поплавка, поэтому между импульсами существует некоторая пауза, при которой определение уровня не происходит.

Магнитострикция также используется в качестве технологии для датчиков положения и приближения, более подробную информацию о которых можно найти в нашем соответствующем руководстве «Все о датчиках положения».

Датчики уровня емкостные

Емкостные датчики уровня основаны на том факте, что контролируемая среда или жидкость имеет диэлектрическую проницаемость, отличную от диэлектрической проницаемости воздуха, и используют эту разницу для определения того, когда уровень жидкости в резервуаре достигает уровня датчика. Датчик состоит из двух пластин, между которыми установлено электрическое поле. Измеряются изменения емкости, например, когда воздух между пластинами заменяется контролируемой жидкостью, изменяя диэлектрическую проницаемость материалов между пластинами конденсатора.Изменения значения емкости отражают уровень жидкости в резервуаре.

Доступны версии емкостных датчиков уровня, которые могут использоваться как для иммерсивных, так и для бесконтактных приложений, а также доступны различные стили для использования со средами как с низкой, так и с высокой диэлектрической проницаемостью. Как правило, они небольшие, недорогие и точные, но они требуют калибровки в соответствии с настройкой емкости и подходят не для всех жидкостей.

Кондуктивные или резистивные датчики уровня

Проводящие датчики уровня, также называемые резистивными датчиками уровня или датчиками проводящего зонда, используются для измерения уровня жидкостей или жидкостей, которые являются электропроводными.Эти устройства состоят из двух датчиков, погруженных в измеряемую среду, причем один из них длиннее другого. Более короткий зонд имеет необходимую длину, чтобы соответствовать желаемой точке срабатывания или точке срабатывания сигнализации, необходимой для уровня в резервуаре или сосуде. Датчики прикреплены к корпусу электроники и контроллеру, который находится над уровнем жидкости. Электронная схема генерирует сигнал переменного тока низкого уровня, который подается на два датчика. Когда уровень жидкости в сосуде достаточно высок, чтобы покрыть оба зонда, между зондами и жидкостью существует полный электропроводящий путь, который затем активирует полупроводниковый переключатель, чтобы указать, что уровень в сосуде превышает заданное значение.Если уровень среды падает так, что более короткий зонд больше не погружается в среду, тогда цепь размыкается (прекращается проводимость), что снижает ток до нуля и отключает полупроводниковый переключатель. Дополнительные зонды различной длины могут быть добавлены для обеспечения большего количества точек мониторинга по мере необходимости. Проводящие датчики уровня недороги, просты и безопасны в эксплуатации из-за низкого напряжения. Однако их применение ограничено случаями, связанными с измерением электропроводных жидкостей, и они требуют регулярного осмотра и технического обслуживания, чтобы гарантировать отсутствие отложений на поверхностях зондов, которые могут ограничить возможность работы устройства. правильно.По конструкции они являются датчиками предельного уровня.

Рекомендации по выбору

Выбор стиля и типа датчика уровня, необходимого для конкретного применения, должен основываться на знании условий применения и свойств измеряемой среды. Факторы, которые необходимо оценить и принять во внимание в процессе поиска поставщиков, включают следующее:

  • Используются ли измерения в твердой (сыпучей) или жидкой среде?
  • Насколько вязкий материал?
  • Каковы условия эксплуатации при температуре и давлении?
  • Каковы химические свойства среды с точки зрения коррозионной активности и стабильности?
  • Является ли необходимость измерения уровня точечным или непрерывным процессом?
  • В каком приблизительном диапазоне проводятся измерения?
  • Является ли приложение новой установкой, модификацией или существующей технологической установкой?
  • Есть ли в емкости препятствия или ограничения, которые могут помешать размещению зонда или датчика?
  • Является ли бесконтактное определение требованием основанным на свойствах среды?
  • Является ли среда токопроводящей? Какова диэлектрическая проницаемость носителя?
  • Существует ли вероятность образования пены на поверхности, турбулентности или покрытия датчиков, погруженных в среду?
  • Каков желаемый выходной сигнал датчика?

Вооружившись этой информацией, поставщики датчиков уровня могут помочь с выбором подходящего продукта для использования в вашем приложении.

Сводка

В этой статье представлена ​​информация о датчиках уровня, различных типах, принципах их работы и рекомендациях по выбору. Для получения информации по другим темам обратитесь к нашим дополнительным руководствам или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, где вы можете найти потенциальные источники поставок для более чем 70 000 различных категорий продуктов и услуг, включая более 400 поставщиков датчиков уровня жидкости.

Источники:
  1. https: //www.fierceelectronics.com / датчики / какой-уровень-датчик
  2. https://realpars.com/level-sensor/
  3. https://www.sstsensing.com/7-main-types-of-level-sensors/
  4. https://fpisensors.com/difference-point-level-sensors-continuous-level-sensors/
  5. https://sea.omega.com/th/prodinfo/LevelMeasurement.html#choose
  6. https://new.abb.com/products/measurement-products/level/a-dozen-ways-to-measure-fluid-level
  7. https://www.switches.co.za/applications-level-sensors/
  8. http: // www.tc-fluidcontrol.com/about-us/blog-posts/how-liquid-level-sensors-work/
  9. https://www.uwt.de/en/products/point-level-measurement/rotonivor-rotary-paddle.html

Датчики прочие изделия

Больше от Instruments & Controls

Руководство по выбору датчиков уровня

: типы, характеристики, применение

Датчики уровня

используются для определения уровня жидкости или порошка или границ раздела жидкостей. Они являются важной частью жидкостной системы, потому что положение и смещение объекта или среды критически важно знать во многих приложениях.Измеряемое вещество может находиться внутри контейнера или в естественной форме, например в озере или реке. Датчик способен обнаруживать изменение и сообщать об этом изменении пользователю. Датчики уровня обычно разрабатываются для конкретного применения, а не для общего применения.

Существует два основных типа измерения уровня: датчики предельного уровня и датчики непрерывного уровня. Ниже приведено видео, в котором объясняется каждое измерение.

Кредит видео: unclecudesac

Датчики точечного уровня или многоточечные датчики маркируют определенный уровень и сообщают пользователю, находится ли носитель выше или ниже этого уровня.Обычно они используются в качестве аварийного сигнала высокого уровня или переключателя. Эти датчики уровня также могут быть интегрированы в одно устройство для добавления аварийного сигнала низкого уровня или служить ступенчатой ​​версией постоянного уровня.

Пример измерения предельного уровня.

Кредит видео: madisonsensors

Датчики уровня непрерывного действия измеряют уровни жидкого или сухого материала в заданном диапазоне и выдают выходные данные, которые непрерывно показывают уровень. Это более сложные устройства, чем датчики точечного уровня, потому что они измеряют в диапазоне уровней, а не в одной точке, чтобы пользователь знал точное количество вещества.Это дает аналоговый выходной сигнал, который напрямую зависит от уровня жидкости в контейнере.

Пример непрерывного измерения уровня.

Кредит видео: madisonsensors

Устройства датчика уровня

Существует три основных классификации устройств для датчиков уровня:

Только сенсорные устройства обеспечивают выходы для процессоров, контроллеров или систем сбора данных; однако у них нет дисплея или пользовательского интерфейса.Обычно сенсорные устройства используются в приложениях, требующих переключателя.

Системы датчиков уровня — это простые приборы или датчики. Эти датчики уровня предоставляют больше возможностей, чем устройства, состоящие только из датчиков (преобразователи), и могут включать дисплей и / или пользовательский интерфейс. Как правило, системы датчиков уровня предназначены для приложений, требующих простого манометра, локально-программируемого (автономного) устройства или контроллера / сумматора.

Датчик-преобразователи предназначены для передачи данных с датчика по двухпроводной токовой петле.Контур имеет внешний источник питания, а передатчик действует как переменный резистор по отношению к его входному сигналу.

Выбор продукции

При выборе датчика уровня следует учитывать несколько важных характеристик. К ним относятся: среда, которую вы будете измерять, контактное или бесконтактное измерение, тип технологии измерения уровня, диапазоны температуры и давления системы, а также потребности в производительности.

Контактный или бесконтактный

Датчики уровня измеряют контактным или бесконтактным способом.Контактные методы предполагают физический контакт между устройством и носителем, в то время как бесконтактные методы измерения не касаются носителя. Бесконтактные методы — лучший выбор для обслуживания агрессивных сред.

Медиа

Медиа — это материал, который датчик должен измерять. Датчики уровня могут отвечать за измерение широкого спектра сред в системах контроля уровня жидкости во многих отраслях промышленности. Два основных типа сред включают жидкие и сухие материалы.

Жидкие среды могут включать:

  • Вода (горячая или холодная, чистая или грязная, пресная или соленая)
  • Бензин (дизельное топливо)
  • Гидравлическая жидкость
  • Высоковязкие или липкие жидкости

Сухие материалы могут включать:

Тип измерительной техники

Датчики уровня

доступны с множеством различных измерительных технологий.Выбор включает

Технологии

Описание

Заявка

Барботер воздуха

Изображение предоставлено: Chipkin Automation Systems

Они имеют источник сжатого воздуха, ограничитель воздушного потока, измерительную трубку и датчик давления. Устройство работает с небольшим количеством воздуха, поступающего в погружную трубку резервуара.Датчик давления контролирует давление воздуха в трубке, чтобы убедиться, что давление в трубке равно давлению на дне резервуара. Уровень жидкости определяется делением давления внутри трубки на плотность жидкости. Система способна измерять уровень жидкости прямо пропорциональный давлению, пока плотность материала остается постоянной.

Преимущества: только погружная трубка касается среды и должна быть совместимой, точка контакта не имеет электрических частей; органы управления расположены вне резервуара, что делает систему более безопасной.

Система барботажа воздуха не содержит движущихся частей, что делает ее идеальной для измерения уровня жидкостей, взвешенных твердых частиц и шлама. Суровые условия, такие как градирни, резервуары, вентилируемые топливные баки, дренажные отстойники или воздухоочистители.

Емкостные или радиочастотные датчики

Кредит изображения: Sensors.mag

Датчик состоит из коаксиального конденсатора.Все поверхности проводника покрыты тонким изолирующим слоем для предотвращения короткого замыкания при погружении в резервуар для воды. По мере увеличения уровня воды в резервуаре вода заполняет все больше и больше пространства между коаксиальными проводниками датчика. Это изменяет среднюю диэлектрическую проницаемость между проводниками и, следовательно, изменяет емкость датчика. Существует зависимость уровня от емкости, которая обеспечивает линейную зависимость. Уклон зависит от жидкости. Емкость зависит от температуры, поэтому датчик температуры должен присутствовать всегда.

Емкостные датчики используются во многих отраслях промышленности, включая (но не ограничиваясь) химическую, пищевую, водоочистную, энергетическую и пивоваренную.

Перепад давления

Кредит изображения: Sensors.mag

Датчик уровня перепада давления (DP) измеряет разницу давлений между верхней и нижней частью резервуара с жидкостью. Более высокое давление, создаваемое жидкостью, сравнивается с более низким эталонным давлением (обычно атмосферным).Поскольку резервуар открыт для атмосферы, к преобразователю необходимо подключить только штуцер высокого давления. Низкое давление сбрасывается в атмосферу, поэтому перепад давления представляет собой гидростатический напор (вес) жидкости в резервуаре. Максимальная высота жидкости около преобразователя определяет максимальный измеренный уровень. Если резервуар закрыт для атмосферы или заполнен жидкостью, отличной от воды, требуется другая конфигурация.

Датчики

DP являются наиболее распространенными датчиками.

Электропроводность или сопротивление

Кредит изображения: Драгоценные камни

Датчики

используются для измерения предельного уровня проводящих жидкостей, таких как вода и высококоррозионные жидкости. В них используется низковольтный источник питания с ограничением по току, подключенный к отдельным электродам. Датчики с более высоким напряжением предназначены для работы в менее проводящей среде (с более высоким сопротивлением). Эти датчики очень безопасны благодаря использованию низких напряжений и токов.Они также просты в использовании и установке, но их необходимо проверять на наличие отложений на датчике, чтобы он продолжал нормально функционировать.

Механический или магнитный поплавок

Механические, магнитные или другие поплавковые датчики включают размыкание или замыкание механического переключателя. Это происходит при прямом контакте с переключателем или магнитном срабатывании язычка. Магнитные поплавки используют постоянный магнит, запечатанный внутри поплавка, который поднимается или опускается до уровня срабатывания.В механических поплавках используется миниатюрный переключатель, против которого перемещается поплавок. Датчики уровня поплавка нельзя использовать с очень опасными материалами. Преимущества: низкая стоимость, простота, надежность. Кредит изображения: Babbitt Inc

Поплавковые датчики уровня могут использоваться для определения уровня раздела фаз в системах разделения масла и воды, в многопараметрических сенсорных системах.

Оптический датчик

Кредит изображения: Драгоценные камни

Оптические датчики используют видимый, инфракрасный или лазерный свет для определения уровня жидкости.Они полагаются на способность материала пропускать, отражать или преломлять свет. Оптические датчики могут использоваться как для контактного, так и для бесконтактного измерения. В бесконтактных системах свет, направленный на поверхность жидкости, и отраженный свет обнаруживается фотоэлементом. При использовании нескольких фотоэлементов можно обнаруживать разные жидкости на разных уровнях. Эти датчики имеют простую, понятную конструкцию и являются надежными датчиками, которые не требуют калибровки между партиями. Их можно интегрировать в системы, где они должны быть совместимы с различными технологическими материалами и условиями процесса.Их время отклика практически мгновенное и очень точное.

Оптические датчики могут использоваться для обнаружения высоких уровней пены или определенных материалов. Их также можно использовать, чтобы определить, достиг ли материал определенной вязкости, плотности, непрозрачности или теплопроводности.

Напорная мембрана

Мембранные манометры

имеют чувствительный к давлению переключатель. Они передают давление на внутренний датчик через органическую или тонкую металлическую мембрану.Мембраны под давлением измеряют уровень на основе принципа, согласно которому давление пропорционально уровню жидкости, умноженному на удельный вес. В этих устройствах уровень равен измеренному гидростатическому напору (давлению), деленному на плотность жидкости. Кредит изображения: National Instruments

Радар или микроволновая печь

Кредит изображения: Babbitt Inc.

Микроволновые датчики (также известные как РАДАР) используют электромагнитную энергию вместо молекул воздуха для передачи энергии, поэтому они проникают сквозь слои температуры и паров и могут использоваться в вакууме.Электромагнитная энергия отражается объектами с высокими проводящими свойствами, такими как металл и проводящая вода. Есть два основных метода обработки. Рефлектрометрия во временной области (TDR) — это измерение времени полета, деленного на скорость света. Методы FMCW можно найти в доплеровских системах. Микроволновые датчики выполнены на разных частотах. Как правило, чем выше частота, тем точнее и дороже датчик. Бесконтактная технология.

СВЧ-датчики используются во влажных, парообразных и пыльных средах.Они также используются в системах, в которых изменяется температура.

Радиочастота

Радиочастотные (RF) устройства излучают высокочастотный / маломощный радиосигнал от зонда. Когда материал контактирует с датчиком, мост становится неуравновешенным, и схема сравнения понимает изменение. Это приводит к изменению состояния релейного выхода.

Акустические или ультразвуковые измерители

Датчики излучают высокочастотные акустические волны, которые отражаются и обнаруживаются излучающим преобразователем.На реакцию датчика влияют турбулентность, пена, пар, пары и изменения концентрации. Правильная установка преобразователя важна для обеспечения четкого отклика на отраженный звук, а в резервуаре не должно быть предметов, которые могут искажать отклик эха. Их можно использовать для непрерывного и точечного измерения, а также для связи с другими устройствами. Ультразвуковые датчики уровня недорогие и функциональные. Кредит изображения: Sensorsmag.com

Ультразвуковые датчики уровня используются для бесконтактных приложений с высоковязкими и сыпучими веществами.Они используются в системах, требующих удаленного беспроводного мониторинга и связи с сетью предприятия.

Вилка камертонная

Кредит изображения: Dwyer

В этих датчиках используются различные технологии (обычно пьезоэлектрические) для создания вибрации зонда с частотой около 85 Гц, а затем постоянного отслеживания изменений в вибрации. Камертоны обнаруживают демпфирование, возникающее при погружении вибрирующего зонда в технологическую среду.Зонд подвергается вибрации от одного пьезоэлектрического кристалла, в то время как другой пьезоэлектрический кристалл обнаруживает вибрацию. Есть три дизайна; язычок, зонд и камертон. Конструкции отличаются своей конфигурацией и рабочими частотами. Их можно использовать для обнаружения определенных типов жидкостей. Камертоны просты, надежны, их можно чистить на месте. Они могут переносить наросты материала и могут иметь покрытие для самоочистки.

Датчики вибрации используются для обнаружения твердых материалов (механических, зерен)

Информацию о конкретных технических характеристиках каждой технологии измерения см. В таблице в Руководстве по выбору датчика уровня жидкости.

Технические характеристики

Датчики уровня содержат спецификации для измерения жидкости в контейнере.

Объяснение диапазона, высоты резервуара, высоты заполнения и зоны нечувствительности

Видео кредит: Решения для уровня жидкости

  • Диапазон — Максимальное расстояние измерения датчика. Большинство датчиков предлагается в двух или трех различных диапазонах.
  • Высота резервуара — Расстояние от установленной поверхности преобразователя до дна резервуара.
  • Высота подъема — Расстояние от лицевой стороны преобразователя до верха резервуара.
  • Высота заполнения — Расстояние от дна резервуара до максимальной желаемой высоты жидкости.
  • Мертвая зона — Минимальное расстояние от лицевой стороны преобразователя, на котором датчик может выполнять измерения.

Технические характеристики процесса

Допустимое превышение диапазона датчика — Спецификация выхода за пределы диапазона ограничивает диапазон соответствующих продуктов указанным диапазоном, умноженным на выбранный коэффициент выхода за пределы диапазона.Это сохраняет возвращенные совпадения, близкие к требуемому диапазону, и отфильтровывает продукты с более широким диапазоном, чем необходимо. Чтобы активировать эту опцию, необходимо указать «От», «До» и «Выход за пределы диапазона».

Пример: Пользователь указывает датчик в диапазоне от 0 до 100. Без спецификации выхода за пределы диапазона датчики с диапазонами от 0 до 100, от 0 до 1000 и от -10 000 до +10 000 возвращаются как совпадения. Спецификация выхода за пределы диапазона 50% отфильтрует любые датчики с полным диапазоном шкалы более 150.

Рабочие условия процесса — Необходимо учитывать два рабочих условия процесса:

  • Максимальное рабочее давление — Максимальное рабочее давление материала, на которое рассчитано устройство.
  • Диапазон температур материала — Максимальная температура материала, на которую рассчитано устройство.

Тип монтажа — Типы монтажа определяются как боковые, верхние и нижние. Установка датчика зависит от предварительных условий системы, характеристик контейнера и того, предназначен ли датчик для контактных или бесконтактных измерений.

Электрические характеристики

Интерфейс связи — Есть два основных интерфейса связи:

Последовательный — Последовательная связь означает, что биты данных отправляются последовательно (один за другим) по одной линии.Преимущества последовательной связи заключаются в том, что данные можно отправлять дальше, а кабельное соединение проще и требует меньше проводов. Последовательные интерфейсы используют протокол последовательной связи, такой как универсальная последовательная шина (USB), RS232 или RS485.

Параллельный — Параллельная связь означает, что одновременно передается несколько битов данных. Больше информации можно отправить быстрее и надежнее, но время обработки больше. Параллельные интерфейсы используют протокол параллельной связи, например интерфейсную шину общего назначения (GPIB).

Тип прибора — Что касается опций прибора для пользовательского интерфейса, датчики уровня могут иметь:

Неэлектрические визуальные или аудиовыходы , которые представляют собой неэлектрические визуальные индикаторы, такие как простой поплавок или звуковой щелчок. Неэлектрические визуальные элементы недороги и просты в использовании и установке, но они подвержены ошибкам пользователя при считывании уровня.

Аналоговые измерители или индикаторы, в которых используется аналоговый измеритель со стрелкой или светодиодный индикатор для определения уровня жидкости в системе.

Цифровые считывающие устройства с числовыми показаниями или показаниями для конкретных приложений. Эти дисплеи легко читаются и могут отображать значащие цифры.

Терминалы видеодисплея (VDT) , которые включают электронно-лучевые трубки и плоские дисплеи. VDT — это термин, используемый для компьютерного дисплея, состоящего из выходной поверхности компьютера и механизма проецирования, который показывает данные.

Для обоих типов датчиков уровня варианты выхода включают:

  • Аналоговый сигнал напряжения
  • Аналоговый токовый сигнал
  • Частота / м Одулированная частота
  • Тревожный или визуальный индикатор

Приложения

Контроль уровня важен в самых разных приложениях.Любой производственный процесс, связанный с наполнением или хранением жидкости в резервуаре или сосуде, выиграет от использования датчика уровня. Они также являются важной частью систем управления технологическим процессом, которые регулируют расход в резервуар для хранения или реактор и из него.

Датчики уровня

могут использоваться для определения высокого или низкого уровня и сигнализации, обнаружения утечек, отключения при переполнении и регулирования границы раздела между уровнями различных сред. Они используются в самых разных отраслях промышленности, не ограничиваясь ими: производство продуктов питания и напитков, химическая и фармацевтическая, морская, медицинская и топливно-энергетическая промышленность.

Ресурсы

Введение в измерение уровня

Какая технология подходит для вашего приложения?

Ориентация на измерение уровня

Датчик уровня дифференциального давления — приборы

Параллельная и последовательная передача данных

Фраден, Джейкоб. Справочник по современным датчикам: физика, конструкции и приложения. Нью-Йорк: Springer, 2010. Печать.

Изображение предоставлено:

ОМЕГА


Прочитать информацию о датчиках уровня для пользователей Руководство по выбору датчиков уровня жидкости

: типы, характеристики, применение

Датчики уровня

используются для определения уровней жидкости или границ раздела между жидкостями, такими как масло и вода или жидкости и твердые тела.Их можно определить как датчики или преобразователи, или как интегрированные системы с контрольно-измерительными приборами и возможностями управления.

Типы датчиков

Датчики уровня жидкости обеспечивают измерение высоты или положения поверхности жидкости с использованием множества различных технологий и методов.

  • Барботер воздуха Системы включают фиксированный поток воздуха, проходящего через трубку с отверстием ниже уровня поверхности измеряемой жидкости. Давление пропорционально глубине и плотности жидкости.
  • Емкость Датчики подают радиочастотные сигналы в емкостную цепь для обнаружения материалов с диэлектрической проницаемостью от 1,1 до 88 или более.
  • Электропроводность Датчики или сопротивления используют низковольтный источник питания, подключенный к отдельным электродам. Уровень интерпретируется на основе сопротивления или проводимости вещества, по которому проходит ток.
  • Float Датчики включают размыкание или замыкание механического переключателя посредством прямого контакта или магнитного действия от устройства, которое плавает на поверхности измеряемой жидкости.
  • Оптические датчики обнаруживают уменьшение или изменение передачи инфракрасного света, излучаемого диодом через материал.
  • Мембранный датчик давления и Датчики перепада измеряют давление или изменение давления в резервуаре, таком как сборный резервуар или резервуар для хранения.
  • Радарные или микроволновые датчики измеряют с помощью эмиттанса и обнаружения микроволновых импульсов.
  • Ультразвуковые датчики уровня жидкости или sonic измеряют промежуток времени, за который отраженная звуковая волна возвращается к преобразователю от целевой поверхности.
  • Вибрация Камертон или В датчиках уровня жидкости используется пьезоэлектрический кристалл или другая технология для создания вибрации зонда и последующего контроля наличия, отсутствия, увеличения или уменьшения этой вибрации.

Для более детального анализа различных типов датчиков и их применения обратитесь к таблице ниже:

Таблица Кредит: Энциклопедия Омега — Измерение расхода и уровня

Критерии отбора

Выбор подходящего датчика уровня жидкости требует учета ряда различных факторов.

Непрерывное или точечное зондирование

Датчики уровня могут работать как непрерывно, так и точечно. Точечное зондирование предполагает выполнение измерений в определенных случаях. Датчики точечного уровня жидкости часто вызывают тревогу или выключают систему в зависимости от определенного предела. Датчики непрерывного действия обеспечивают постоянное измерение и индикацию уровня жидкости.

Прямой или косвенный

Датчики уровня жидкости измеряют положение и уровень прямым или косвенным методом.Прямое измерение включает методы, которые непосредственно определяют положение и уровень. Косвенное измерение включает определение других факторов, таких как напор, который затем может быть преобразован в высоту или уровень. Косвенные методы не подходят, если другие задействованные параметры, такие как плотность жидкости, являются переменными.

Контактный или бесконтактный

Датчики уровня жидкости измеряют контактным или бесконтактным способом. Контактные методы предполагают физический контакт между устройством и жидкостью, в то время как бесконтактные методы измерения не касаются носителя.Бесконтактные методы — лучший выбор для обслуживания агрессивных сред.

Внутренний или внешний

Датчики уровня жидкости могут быть установлены как внутри, так и снаружи. Внутренние датчики вставляются внутрь резервуара или емкости, в которой находится измеряемая среда. Внешние датчики устанавливаются снаружи резервуара или резервуара. Внешние датчики — лучший выбор, когда внутренний доступ для обслуживания датчиков может прервать производственный процесс или работу.

Материалы

Датчики уровня жидкости

могут изготавливаться из множества различных материалов в зависимости от типа устройства и среды, к которой обращаются.

  • Нейлон — масла и топливо
  • Полипропилен — для горячего водоснабжения
  • Полифениленсульфид (PPS) — агрессивные кислоты
  • Нержавеющая сталь — высокотемпературные жидкости

Приложения

Контроль уровня важен в самых разных приложениях. Любой производственный процесс, включающий наполнение или хранение жидкости в резервуаре или сосуде, выиграет от использования датчика уровня жидкости.Они также являются важной частью систем управления технологическим процессом, которые управляют скоростью потока в резервуар для хранения или реактор и из него.

Список литературы

Newark — Выбор правильного поплавкового переключателя

Энциклопедия Омега — Измерение расхода и уровня

Изображение кредита:

ABB Измерение и аналитика | IEEEGlobalSpec | IEEEGlobalSpec


Прочитать информацию о датчиках уровня жидкости для пользователей

3.4: Датчики уровня — Engineering LibreTexts

Кондуктивный датчик уровня

Кондуктивные датчики уровня работают путем подачи низкого напряжения на два электрода на разных уровнях в сосуде.Когда оба электрода погружены в проводящую жидкость, течет ток. Этот тип настройки электропроводности лучше всего подходит для определения предельного уровня (определение уровня в определенной точке материала). Обычно они изготавливаются из титана, хастеллоя B или нержавеющей стали.

Пример токопроводящего датчика уровня.

Общие области применения
Проводящие датчики уровня обычно используются для измерения как проводящих, так и агрессивных жидкостей. Обычной проводящей жидкостью является вода, тогда как некоторые распространенные коррозионные жидкости — это азотная кислота, хлорид железа и соляная кислота.

Преимущества
Этот метод считается чрезвычайно безопасным из-за используемых низких напряжений и токов. Проводящие датчики уровня также известны своей простотой установки и использования.

Ограничения
Наибольшую озабоченность при работе с токопроводящими датчиками вызывает техническое обслуживание. Зонд необходимо контролировать на предмет отложений на датчике. Остатки влажных или липких жидкостей, которые вызывают скопление, можно предотвратить путем покрытия сенсоров материалами на основе тефлона или полиэтилена.

Измерение уровня емкости

Конденсатор состоит из двух проводников (электродов / пластин), которые электрически разделены непроводником (диэлектриком). В случае измерения уровня один из электродов обычно представляет собой вертикально расположенный стержень, а другой — металлическую стенку емкости. Диэлектрик между ними — это измеряемый материал в сосуде. Принцип измерения уровня емкости основан на следующей формуле:

Емкость = Диэлектрическая проницаемость x (Площадь пластин ÷ Расстояние между пластинами)

Если диэлектрик представляет собой жидкость, емкостной зонд может измерять общую емкость как жидкости, так и газа.Когда уровень жидкости поднимается или опускается, значение общей емкости изменится. Поскольку диэлектрическая проницаемость и расстояние между пластинами постоянны (стержень и сосуд стабильны), единственная величина, изменяющая емкость, — это площадь пластин, погруженных в жидкость. Общая емкость изменяется примерно пропорционально росту или падению жидкости в колонке. Следовательно, уровень жидкости можно рассчитать по изменению емкости.

Обычное использование

В приведенном ниже списке показаны лишь несколько применений емкостных датчиков уровня в промышленности и материалы, которые они воспринимают.

  • Химическая / нефтехимическая промышленность — масло, глина, кальцинированная сода
  • Продукты питания — мука, сухое молоко, сахар
  • Древесный уголь — Древесина, Обугленные опилки
  • Фармацевтические препараты — различные порошки и жидкости
  • Горное дело — различные полезные ископаемые, металлы, камень,

Преимущества

Измерение уровня емкости полезно благодаря своей способности обнаруживать широкий спектр материалов, таких как твердые вещества, органические и водные растворы и суспензии. Например, материалы с диэлектрической проницаемостью всего 2.1 (нефтяное масло) и 88 (вода) или более могут быть обнаружены с помощью измерения уровня емкости. Оборудование, как правило, из нержавеющей стали, простое в использовании, чистое и может быть специально разработано для определенных применений. Например, они могут быть выполнены так, чтобы выдерживать высокие температуры и давления, или иметь встроенные брызговики или успокаивающие колодцы для сред, подверженных турбулентности.

Ограничения

Существуют ограничения на использование емкостных датчиков уровня. Одно из основных ограничений для емкостных датчиков обнаруживается при использовании высоких бункеров, в которых хранятся сыпучие материалы.Зонды должны удлиняться по длине сосуда, поэтому в длинном сосуде зонды с длинным кабелем могут подвергаться механическому напряжению и поломке. Еще одно ограничение связано с накоплением и разрядом статического заряда высокого напряжения, который может возникнуть в результате трения и движения материалов с низкой диэлектрической проницаемостью, но эту опасность можно устранить с помощью надлежащей конструкции и заземления.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *