Tehnik-ast.ru

Электро Техник
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Выбираем датчик уровня воды в резервуаре и емкости

Выбираем датчик уровня воды в резервуаре и емкости

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

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.

Поплавковый датчик для управления насосом

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.

Принцип работы ультразвукового датчика уровня

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.

Измерение уровня жидкости кондуктометрическими датчиками

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).

Емкостной датчик уровня

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.

Читайте так же:
Домкрат качаешь и опускается

Измерение уровня радарным датчиком

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.

Измерение заполнения гиростатическим датчиком

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

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:

Поплавковый датчик уровня воды

Датчик уровня

Для установления количества воды в ёмкости применяют особые приборы — датчики уровня. Малогабаритные датчики обширно используются в автоматизации систем водоснабжения, а, кроме того, в промышленном и домашнем оборудовании. С их помощью можно прослеживать уровень различных жидкостей, имеются виды, разработанные для сыпучих материалов.

Поплавковые датчики воды из нержавейки и пластика, кабельные и врезные, вертикальные и горизонтальные, для чистой и грязной воды. Детекторы уровня поплавкового вида отличаются компактностью. Многочисленные модификации могут эксплуатироваться в агрессивной жидкости. Рассчитаны они на значительную насыщенность среды. Применяются датчики поплавкового вида в водоёмах, пожарных ёмкостях, а также приямках. Стоит модель примерно от 2 тыс. руб. Для того чтобы более подробно ознакомиться с прибором, следует проанализировать его устройство и разновидности.

Общая характеристика

Поплавковый водяной уровнемер — наиболее популярный датчик, известность которого определена предельно простой системой и соответственно прочностью. Поплавковые датчики можно условно разделить на 2 вида:

  • механические;
  • герконовые.

Как выбрать поплавковый датчик

Второй вид предполагает применение выключателей с магнитными контактами, поэтому его приспособление будет осмотрено в отдельном разделе.

Самый обычный механический поплавковый датчик функционирует на определение максимального уровня воды. Датчик вводится в нужной части ёмкости, и если вода доходит поплавка, он всплывает и через особый шток закрывает (размыкает контакты). Аналогичные устройства более знакомы под наименованием поплавковые выключатели.

Этот вид механических измерителей отличается необходимой прочностью и часто применяется в простых автоматизированных системах. Однако его работоспособность ограничена конструкцией — прибор срабатывает только лишь при предельном значении водного уровня.

Также выпускают кабельные поплавковые датчики. В такой конструкции применяется поплавок особенной формы, который меняет ракурс наклона в зависимости от водного уровня. Внутри такого поплавка устанавливают коммутатор, который действует при изменении угла. Зачастую применяются выключатели со стальным шариком, запирающим контакты.

Отдельная группа — кабельные измерители со встроенным ртутным выключателем, отлично обеспечивающим безопасность. Для точного контроля в некоторых случаях устанавливают несколько поплавковых измерителей с различной длиной кабеля.

Читайте так же:
Диаметр стержня под резьбу м39х1 5

Поплавковые датчики пользуются спросом в промышленности. Детекторы применяют для контроля уровня горюче-смазочных материалов, разных охлаждающих жидкостей. В быту эти устройства, как правило, используют для замера уровня в колодцах и скважинах (защита насосов от «сухого» хода), а также для системы канализации.

Одно из основных преимуществ такого вида уровнемера можно выделить простую установку и наладку. Определённые модификации разрабатываются специально для насосов и дают возможность исключить применение дополнительных пусковых реле.

Различие датчиков разных типов

Конструктивно детекторы уровня воды отличаются в зависимости от области использования и условий к точности замера.

Наибольшее распространение приобрели следующие виды датчиков:

  • поплавковый;
  • электронный;
  • герконовый.

Как пользоваться датчиком

Каждый из этих вариантов обладает установленными преимуществами, и может быть рекомендован к монтажу. Выбор определённой модификации зависит только от предъявляемых условий к устройству, включая достоверность замера, безопасность, период эксплуатации и стабильность к внешним условиям.

Так, поплавковые детекторы считаются более экономным видом, обеспечивающим приемлемую достоверность замера, и часто применяются в быту. А инновационные электронные уровнемеры применяются в сложных механических системах для наблюдения точных значений.

Стоит отметить, что электронные системы можно применять для обычных задач, однако, такой шаг, неоправдан, с финансовой точки зрения.

Основным компонентом измерителя уровня поплавкового вида считается головка датчика. Кабельный ввод чаще всего производится с герметической подкладкой. Все уплотнители в устройствах применяются как пластмассового, так и силиконового вида. Спусковой фланец у моделей содержит особые отверстия. Соединительный провод располагается в нижней части прибора. Под головкой датчика имеется малогабаритная изолирующая платина. Загрузочная способность прибора зависит от вида выходящего контакта.

Электронный

Датчик уровня

Электронные датчики производятся на базе разных видов измерителей. Единственный из вариантов — ёмкостные детекторы, позволяющие отмечать изменение уровня, в режиме настоящего времени. Одно из положительных сторон аналогичных приборов — отсутствие подвижных компонентов, что благоприятно сказывается на надёжности работы и сроке его эксплуатации.

Принцип работы такого уровнемера базируется на изменении ёмкости конденсатора в зависимости от его состава и распределения диэлектрического материала между обкладками. В таком случае есть присутствие изменении уровня в конденсатор, вписанный в электрическую цепь, изменяет собственную вместимость, что закрепляется особым оснащением.

Для правильности снимаемых показателей датчик калибруют напрямую перед конструкцией, принимая во внимание свойства измеряемой воды. Ёмкостные датчики применяют не только для контроля степени воды, но и иных жидких и сыпучих материалов.

При абсолютно всех превосходствах измерителя, нужно принимать во внимание взаимозависимость характеристик от температуры, поэтому для точного замера уровня с изменяемой температурой следует в дополнение устанавливать датчик температуры для исправления получаемых значений.

Оптический

Как выбрать оптический датчик

Второй нужный вид электронного датчика уровня воды — оптический. Это приспособление применяется в качестве альтернативы поплавковым датчикам при значительной вероятности вибрации воды (что в автоматических системах приводит к искажению получаемых показателей). Оптические детекторы применяют для отслеживания предельного уровня воды. Правило работы базируется на изменении отражающей способности оптической системы при достижении водой конкретного уровня.

В качестве положительных сторон аналогичных измерителей можно выделить отсутствие подвижных элементов, и независимость от внешних условий. Оптические уровнемеры применяют на транспорте для контроля уровня охлаждающих жидкостей, в бытовой технике (кофемашины). Зачастую устанавливаются для замера предельного уровня в цистернах, какие транспортируются на автомобильном или железнодорожном транспорте (устойчивость к вибрации).

В целом все электронные датчики лишены ключевых недочётов автоматических аналогов, и дают возможность осуществлять измерения со значительной верностью. Единственно ограничение — более высокая стоимость и потребность профессиональной установки и настройки.

Герконовый измеритель уровня воды

Один из наиболее известных видов измерителя, отображающий собою улучшенный вид поплавковых приборов с автоматическим переключателем. Герконовые уровнемеры различаются невысокой ценой, простой и верной системой, а, кроме того, возможность прослеживать изменение уровня в широком спектре.

Существует ряд видов герконовых измерителей:

  1. Сухие.
  2. Ртутные.

Датчик уровня

В простейшем виде механический переключатель поплавкового измерителя изменяют на контакт, что несколько увеличивает безопасность аппарата (таким образом, организованы герконовые уровнемеры боковой конструкции). Но чаще применяется модель с несколькими установленными герконами и поплавком с особыми магнитами.

В качестве образца можно проанализировать одну из наиболее известных систем. Прибор производится в виде трубки, по которой легко передвигается поплавок. Изнутри трубки формируются герконы, число которых может колебаться в зависимости от условий к дискретности замера. То есть чем больше уровня воды нужно прослеживать, тем большее число герконов необходимо определить.

При изменении показателей воды указатель поднимается либо снижается, инициируя встроенным магнитом включение геркона, который включён в управляющую цепь. В простом виде применяют один геркон, для сигнализации максимального уровня.

Читайте так же:
Как соединить двухклавишный выключатель на две лампочки

Корпус герконовых измерителей может производиться из разных материалов, в экономном виде применяется пластмасса, более дорогостоящие и крепкие модификации производят из нержавеющих сплавов. Подбор использованного материала в основном зависит от того, в каком месте будет устанавливаться прибор (требования к механической крепости и прочности).

Герконовые детекторы — одни из наиболее известных устройств, и зачастую применяются в домашних системах независимого водоснабжения. Элементарная система даёт возможность сделать прибор самостоятельно, при этом его безопасность и достоверность замера будет на высоком уровне. Герконовые датчики уровня можно применять для разных жидкостей.

В частности, эти приборы обширно используются для контроля степени горючего в автотранспортных средствах, применяются в химической и нефтегазовой промышленности.

Поплавковый датчик своими руками

Сфера применения датчика

Сделать поплавковые детекторы уровня воды самостоятельно достаточно просто. В первую очередь необходимо приготовить трубку небольшого диаметра. Потом для неё выбирается головка. Уплотнение в этом случае следует применять небольшой толщины. Чаще всего выбирают пластмассовые кольца. Затем, чтобы сделать прибор уровня (поплавковый) собственными руками, необходимо в трубке закрепить изолирующую пластинку. Кабельный ввод подключают в последнюю очередь. Контакты противодействия целесообразнее определять в верхней части прибора. Для усовершенствования герметизации модели отлично подойдёт заглушка из резины.

Популярные модели устройств

Сегодня в продаже можно встретить поплавковые датчики различных производителей. Рассмотрим самые популярные.

Датчики Кристал

Этот поплавковый прибор уровня для агрессивной среды выделяется собственной компактностью. Наибольшее давление система воздерживает в 3.3 бара. Головка датчика имеет диаметр 2.3 см. Электрокабельный ввод применяется с пластмассовым уплотнителем. Кольцо в этом случае установлено с зажимом. Кроме того, важно выделить, что дифференциальное противодействие устройства бывает на уровне 40 градусов. Барьер защиты от искр в нем учтён. Приобрести этот прибор уровня пользователь способен по стоимости от 2400 р.

Устройства Burkle

Как выбрать модель датчика

Указанный прибор используется для отстойников и разных открытых водоёмов. Головка датчика применяется небольшого диаметра. Параметр наибольшего давления не превосходит 4.1 бара. Загрузочная способность указанного измерителя степени равняется 1 А. Наибольшая допустимая температура аппарата — 170 градусов. Кольцо в нем применяется с зажимом.

Посадочный фланец установили с особыми отверстиями. Наибольшая допустимая плотность воды равняется 3 кг в кв. см. Выходящий контакт в устройстве применяется открытого вида. В случае если доверять документации оснащения, то степень защиты идет с маркировкой ИП68. Купить установленный прибор уровня можно от 2300 р.

Модели Fine Tek

Эти детекторы уровня и поплавковые переключатели подойдут для агрессивной среды. Применяется устройство не только лишь в приямках, но и в колодцах. Малогабаритные размеры устройства дают возможность переносить огромное давление. Загрузочная способность презентованного измерителя уровня на отметке 2 А.

Как выбирать датчик

Диаметр головки датчика составляет 2.5 см. Электрокабельный ввод у модели определён со специальным уплотнителем. В случае если доверять документации на устройство, то выполнен он из пластмассы. Посадочный фланец применяется большого диаметра. Кроме того, немаловажно выделить, что в устройстве имеется топливный зонд. Находится он сразу под головкой датчика. Заглушка у данной модификации сделана из силикона. Стоит прибор уровня от 2400 р.

Если оценивать перечисленные выше виды измерителей уровня воды, ориентируясь на критерии прочности и правильности замеров, то на 1 месте будут электронные уровнемеры.

Но стоит также учитывать, что они предназначены для эксплуатации в промышленных условиях и не подходят для бытовой эксплуатации. По этой причине поплавковые и герконовые детекторы — это приемлемый вид, с доступной стоимостью и простой конструкцией.

Поплавковые датчики уровня ОВЕН ПДУ

Поплавковые датчики уровня – одни из самых недорогих и, вместе с тем, надежных устройств для измерения уровня жидкостей.
Поплавковые датчики уровня ОВЕН ПДУ могут использоваться 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 ОВЕН ПДУ применяются для измерения как текущего, так и предельного (максимального или минимального) уровня жидкости.
Датчики ОВЕН ПДУ могут работать при температурах до 105 °С в химически агрессивных средах. Материал — нержавеющающая сталь (12X18H10T). Следует помнить, что датчики уровня поплавкового типа не подходят для измерения липких и засыхающих жидкостей, жидкостей с механическими включениями, а также в случае замерзания жидкости.

ВАРИАНТЫ КРЕПЛЕНИЯ ДАТЧИКОВ УРОВНЯ

Возможно два варианта крепления: горизонтальное (ПДУ-1.1) и вертикальное (ПДУ-2.1, ПДУ-3.1).

Датчик ПДУ-3.1, имеющий шарообразный поплавок, может работать с более вязкими жидкостями.

Повышение уровня жидкости в резервуаре приводит к перемещению поплавка вверх и замыканию/размыканию контакта датчика уровня.

а) ПДУ с нормально разомкнутым контактом
б) ПДУ с нормально замкнутым контактом

Читайте так же:
Кожух для шлифования бетона для ушм

Если резервуар имеет конструкцию, показанную на рисунке, то возможен вариант вертикального крепления трех датчиков ПДУ-2.1 или ПДУ-3.1 с отслеживанием промежуточного уровня.

Датчики подключаются к сигнализатору уровня, например ОВЕН САУ-М6.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

ПДУ-2.Х

ПДУ-3.Х

Возможно изготовление модификаций поплавковых датчиков уровня ОВЕН ПДУ с взрывозащитой типа «искробезопасная цепь» 0ExiaIICT4Х

МОДИФИКАЦИИ

pdu-h1.png

Одноуровневые поплавковые датчики уровня ОВЕН ПДУ

pdu-h2.png

Двухуровневые поплавковые датчики уровня ОВЕН ПДУ

pdu-h3.png

Трехуровневые поплавковые датчики уровня ОВЕН ПДУ

Модификации одноуровневых датчиков

При заказе модификации с удлиненным штоком кратность длины – 50 мм.

Модификации двухуровневых датчиков

Двухуровневые датчики производятся под заказ. Кратность длины штока при заказе – 50 мм.

Модификации трехуровневых датчиков

Примеры обозначения датчиков при заказе

ПДУ-1.2.100.25.К
Приведенное условное обозначение указывает, что изготовлению и поставке подлежит поплавковый датчик уровня ПДУ общепромышленного исполнения с горизонтальным типом монтажа, имеющий два сигнализируемых уровня, цилиндрический поплавок, шток длиной 100 мм до нижнего уровня и 25 мм до верхнего уровня, разные типы контактов: для нижнего уровня – нормально разомкнутым, для верхнего уровня – нормально замкнутым, с длиной проводов 0,5 м.

ПДУ-3.2.1000.500.К
Условное обозначение указывает, что изготовлению и поставке подлежит поплавковый датчик уровня ПДУ общепромышленного исполнения с вертикальным типом монтажа, имеющий два сигнализируемых уровня, шарообразные поплавки, шток длиной 1000 мм до нижнего уровня и 500 мм до верхнего уровня, разные типы контактов: для нижнего уровня – нормально-разомкнутый, для верхнего уровня – нормально-замкнутый, с длиной проводов 0,5 м.

ПДУ-3.3.1000.500.К.50/5
Приведенное условное обозначение указывает, что изготовлению и поставке подлежит поплавковый датчик уровня ПДУ общепромышленного исполнения с вертикальным типом монтажа, имеющий три сигнализируемых уровня, шарообразные поплавки, шток длиной 1000 мм до нижнего уровня, 500 мм до среднего уровня и 50 мм до верхнего уровня, разные типы контактов: для нижнего и верхнего уровня – нормально разомкнутым, для среднего уровня – нормально замкнутым, кабельный вывод длиной 5 м.

Датчики уровня ОВЕН кондуктометрического и поплавкового типов

Датчик уровня овен

Компания ОВЕН серийно производит сигнализаторы и уровнемеры кондуктометрического и поплавкового типов для контроля уровня жидкостей в открытых и закрытых резервуарах. Основное отличие уровнемера от сигнализатора заключается в непрерывном измерении уровня, а не только его предельных значений. Датчики ОВЕН отличаются простотой монтажа, надежностью измерений, механической прочностью и доступной ценой, они могут устанавливаться в технологических емкостях и товарных резервуарах любой формы и размера.

Кондуктометрические датчики уровня ОВЕН

Датчики уровня кондуктометрического типа (рис. 1) предназначены для защиты от переполнения емкостей, предохранения насосов от «сухого» хода, контроля одного или нескольких уровней электропроводных жидкостей (более 0,2 См/м). К таким жидкостям относятся растворы кислот и щелочей, растворы солей, вода, пищевые продукты и пр. Датчики не пригодны для работы с клейкими и диэлектрическими жидкостями.

Принцип действия датчиков основан на измерении сопротивления среды. Электрод определяет текущий уровень жидкости. В металлических резервуарах корпус может служить общим электродом. Остальные электроды являются сигнальными, их количество соответствует числу контролируемых уровней. В неметаллических резервуарах количество электродов должно быть на единицу больше числа контролируемых уровней, поскольку один из них служит общим электродом (рис. 2). Его длина должна быть максимальной по отношению к остальным электродам, а рабочая часть должна находиться в постоянном контакте с жидкостью.

применение датчиков уровня

Рис. 2. Применение кондуктометрических датчиков уровня

Преимущества кондуктометрических датчиков ОВЕН:

  • компактность;
  • удобное крепление резьбовым соединением (ДС);
  • исключение схлестывания электродов (ДСП.3, ДУ);
  • герметичность клеммного соединения (ДС);
  • удобное подключение проводов винтовым соединением;
  • выгодное соотношение цена/ качество.

Кондуктометрические датчики бывают одно- и многоэлектродными (рис. 2).

Одноэлектродные датчики уровня

Одноэлектродные кондуктометрические датчики уровня ОВЕН ДС (табл. 1) могут применяться в резервуарах открытого и закрытого типа при температуре среды не выше 240 0 С.

Универсальный датчик ДС.ПВТ предлагается на замену ДС.К и ДС.1, он предназначен для работы с избыточным давлением до 2,5 МПа, например, в котлоавтоматике. ДС.ПВТ имеет три типа присоединительной резьбы: М18х1,5; М20х1,5; G1/2.

Электроды датчиков ДС из нержавеющей стали 12Х18Н10Т имеют длину: 0.5, 1.0, 1.95, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0 м.

Стержень 1,95 м с адаптером имеет резьбу с двух сторон, что позволяет наращивать длину до 10 м. Разборная конструкция датчика обеспечивает удобство транспортировки.

Многоэлектродные датчики уровня

Многоэлектродные датчики уровня серии ОВЕН ДУ (табл. 2) предназначены для сигнализации уровней жидкости (неагрессивной к материалу датчика) в резервуарах открытого типа.

Трех-, четырех- и пятиэлектродные датчики (ДУ.3, ДУ.4, ДУ.5) длиной 0.5, 1.0, 1.95, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0 м контролируют до пяти уровней в металлических резервуарах, до четырех уровней – в резервуарах из диэлектрических материалов.

Читайте так же:
Знак конусности на чертеже

Трехэлектродный датчик ДСП.3 предназначен для сигнализации двух–трех уровней жидкости. Датчик может устанавливаться в резервуарах открытого и закрытого типа и комплектуется стержнями, как и одноуровневые. ДСП.3 крепится посредством резьбового соединения.

Поплавковый датчики уровня

Рис. 3. Поплавковые датчики уровня

ДСП.3 применяется в резервуарах для хранения воды, водонапорных станциях, очистных и поливочных сооружениях, бассейнах.

Поплавковые датчики уровня

ОВЕН Поплавковые датчики уровня применяются для измерения и сигнализации уровня различных жидкостей (воды, растворов, легких нефтепродуктов), в том числе агрессивных жидких сред, за исключением коррозионно-активных к материалу датчика. В отличие от кондуктометрических поплавковые датчики работают не только с электропроводными, но и с неэлектропроводными жидкостями. Датчики могут устанавливаться в резервуарах открытого и закрытого типа.

Простота конструкции поплавковых датчиков гарантирует надежность и экономичность обслуживания. Они состоят из поплавка с магнитом внутри и штока с герконами, срабатывающими при приближении к магниту. Датчики устойчивы к пене и пузырькам, могут работать с вязкими жидкостями, а также при высоких температурах и давлениях, но не годятся для измерения липких, засыхающих и замерзающих жидкостей, а также жидкостей с механическими включениями.

Поплавковые датчики уровня ОВЕН (рис. 3) производятся в общепромышленном и взрывозащищенном исполнениях. Они могут применяться совместно с сигнализаторами уровней ОВЕН САУ и БКК1, а также самостоятельно, управляя исполнительными механизмами через промежуточное реле или контактор.

По режиму работы датчики уровня подразделяются на дискретные сигнализаторы уровня (ПДУ) и уровнемеры для непрерывного измерения уровня (ПДУ-И).

Преимущество поплавковых датчиков ОВЕН:

Применение поплавковых датчиков

  • простой монтаж; Рис. 4. Применение поплавковых
    датчиков уровня
  • наличие взрывозащищенных исполнений;
  • температура эксплуатации от –60 до + 125 °C; » применение в закрытых резервуарах при давлении до 4 MПa;
  • работа в вязких жидкостях плотностью ≥ 0,66 г/см3 ;
  • долгий срок службы;
  • низкая цена.

Поплавковые сигнализаторы ПДУ

Для сигнализации уровня используются одно- и двухуровневые датчики с цилиндрическим поплавком ОВЕН ПДУ-1, ПДУ-2, с шарообразным поплавком ПДУ-3 (табл. 3, рис. 4). Готовится к производству трехуровневая модель серии ПДУ-3.

Принцип действия поплавкового датчика

Рис. 5. Принцип действия поплавкого
датчика уровня ПДУ-И

Датчики ПДУ производятся с нормально-разомкнутыми и нормальнозамкнутыми типами контактов. Для подключения к считывающим устройствам датчики снабжены проводами НВ 0,35 или силиконовым кабелем AWG24. Датчики выпускаются с вертикальным и горизонтальным типом монтажа.

Поплавковые датчики с взрывозащитой типа «искробезопасная цепь» 0 Ex ia IIC T4 Х предназначены для эксплуатации на взрывоопасных производствах – в емкостях с взрывоопасными средами. Эксплуатация датчиков во взрывозащищенном исполнении ПДУ-Ех допускается только совместно с искробезопасным оборудованием с маркировкой взрывозащиты [Exia]IIC и выходными искробезопасными цепями с параметрами: U0 ≤ Ui , I0 ≤ Ii , С0 ≥ Ci + СК , L0 ≥ Li + LК (где СК и LК – емкость и индуктивность соединительных кабелей). Искробезопасные параметры ПДУ-Ех приведены в табл. 4.

Поплавковый датчик уровня ПДУ-И

Поплавковый датчик уровня ОВЕН ПДУ-И предназначен для непрерывного преобразования уровня жидкости в унифицированный выходной аналоговый сигнал 4…20 мА (рис. 5). ПДУ-И используются в составе систем контроля уровня жидкости, в том числе в резервуарах под давлением, они рассчитаны на диапазон преобразования до 4000 мм с дискретностью ±10 или ±5 мм.

Принцип действия ПДУ-И: поплавок с постоянным магнитом вместе с уровнем жидкости перемещается по штоку, в котором находится матрица герконов и сопротивлений. Под воздействием магнитного поля происходит срабатывание герконов, цепь замыкается по схеме трехпроводного потенциометра. При изменении уровня жидкости изменяется выходное сопротивление датчика, которое преобразуется в выходной сигнал 4…20 мА, пропорциональный уровню жидкости.

Линейка поплавковых датчиков расширяется, готовятся к выпуску: датчик уровня с выходным аналоговым сигналом 4…20 мА во взрывонепроницаемой оболочке; датчик с интерфейсом RS-485. Кроме поплавковых, разрабатывается ультразвуковой датчик уровня ОВЕН УДУ150 с двумя релейными выходами, выходным аналоговым сигналом 4…20 мА и с интерфейсом RS-485.

Применение поплавковых датчиков

Поплавковые датчики уровня ОВЕН имеют все регламентирующие нормативные документы для их применения на промышленных объектах.

Поплавковые датчики могут использоваться в условиях сильной вибрации и волнения жидкости, например, для контроля уровня в транспортных средствах: грузовиках, тепловозах, танкерах. Для устранения влияния вибрации жидкости поплавковый датчик помещают в демпферную трубу диаметром большим размера поплавка.

Датчики ПДУ эксплуатируются на судах, поскольку на них получено свидетельство Российского морского регистра судоходства.

В течение длительного времени датчики применяются на особо ответственных объектах, таких как Мосводоканал, ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга», новосибирский водоканал, очистные станции Москвы и области.

Таблица 1. Модификации и основные параметры одноэлектродных датчиков

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector