Применение датчиков уровня воды, на самом деле, гораздо шире, чем кажется на первый взгляд. Они используются для измерения уровня воды в емкостях различного типа и назначения. Различают: Вода используется повсеместно, как в быту, так и на производстве. И везде возникает необходимость контролировать ее уровень, поскольку перелив или опустошение емкости может привести к серьезным негативным последствиям. Измерять уровень можно либо постоянно с помощью уровнемеров и индикаторов уровня, либо точечно, используя сигнализаторы предельного уровня. Как выбрать прибор для измерения уровня воды? Датчики измерения уровня воды применяются для измерения ее количества в условном баке. В нашем каталоге более 30 видов датчиков контроля уровня воды. Готовы проконсультировать, так как важно не ошибиться в выборе. Основным критерием подбора являются условия эксплуатации. Выбрать и купить датчик уровня воды вы можете в интернет-магазине … Сигнализаторы предельного уровня воды Когда возникает либо исчезает контакт со средой, данные устройства сигнализируют о достижении предельного уровня. Сигнализаторы используются для предотвращения перелива ёмкости/сухого хода насоса, поддержания заданного уровня воды в установленных пределах, а также в качестве предупредительной сигнализации.
Уровнемеры для непрерывного измерения уровня воды Эти приборы непрерывно показывают степень заполнения ёмкости. Уровнемеры могут использоваться для:
Большинство уровнемеров (за исключением микроволновых, акустических и радарных) используют для измерения зонд, погружённый в жидкость. Именно здесь начинаются различия принципов действия. В нашем каталоге представлены уровнемеры paзличнoгo назначения. Выбор нужного зависит от многих факторов, таких как: тип емкости, условия и место эксплуатации и т.д.
Индикаторы уровня воды Индикаторы уровня воды применяются исключительно для мониторинга уровня водяного столба. В них нет элементов, преобразующих механическое воздействие (повышение/понижение уровня воды) в электрический импульс. Поэтому управлять изменением уровня с помощью индикаторов можно лишь наблюдая за шкалой на них. Вода необходима практически в любом технологическом процессе. В любой промышленности она используется для разных целей, будь то:
Перечислять области применения можно бесконечно. A где необходимо использование воды, там требуется и её хранение. Соответственно, нужно знать её количество, которое на данный момент подготовлено для использования. Во многих технологических процессах не обойтись без постоянного контроля уровня. В решении таких задач могут помочь сигнализаторы уровня, уровнемеры и индикаторы. Выбрать и купить датчик уровня воды вы можете в интернет-магазине РусАвтоматизация …
Для правильного выбора датчика уровня необходимо знать технологические параметры: проводимость среды, глубину/размер ёмкости, её местоположение и т.п. Для разных целей могут быть применены одни и те же уровнемеры, индикаторы и сигнализаторы уровня, а для некоторых, только специальные датчики. Для консультации по выбору нужных вам датчиков обращайтесь в нашу службу поддержки.
Мы поможем Вам выбрать оптимальное решение под Ваш бюджет. | г. Москва, г. Москва, Новости 22 Снижение цен на частотники INNOVERT PUMP и ITD 19 Световая и звуковая сигнализация при авариях и ЧС 15 Радарный уровнемер в новом исполнении 12 Конвейерная безопасность в исполнении Ex 08 Плотность жидкости – не помеха для точных измерений |
Бесконтактные датчики уровня жидкости неинвазивные
Бесконтактный контроль уровня жидкости подразумевает отсутствие непосредственного взаимодействия контролируемого материала и самого датчика уровня.
Различают два вида бесконтактного измерения уровня:
- Применение принципов уровнеметрии, которые не требуют физического контакта с материалом – ультразвуковые, радарные, микроволновые, радиоизотопные;
- Неинвазивные бесконтактные датчики уровня – отсутствует не только физический контакт датчика с жидкостью, но и не нарушается целостность сосуда или резервуара, т.е. датчик устанавливается снаружи емкости, контроль происходит через стенку сосуда с жидкостью.
Выбрать и купить датчик уровня жидкости вы можете в интернет-магазине …
Микроволновые радарные бесконтактные уровнемеры жидкости
Для работы радарных уровнемеров не требуется непосредственный контакт с контролируемой жидкостью, как правило они устанавливаются в крышке емкости или над ней, если материал последней радиопрозрачный.
К тому же микроволновые радарные уровнемеры не восприимчивы к пару, пенообразованию, бурлению. Микроволновое излучение легко проникает через пластик, что позволяет реализовать неинвазивный бесконтактный контроль уровня жидкости.
Ультразвуковые бесконтактные датчики уровня жидкости
Ультразвуковые датчики жидкости и воды также устанавливаются в крышку емкости. В случае применения ультразвука неинвазивное измерение невозможно, так как звуковые волны не проходят сквозь материалы.
Ультразвуковые датчики уровня делят на ультразвуковые сигнализаторы уровня, т.е. сенсоры, контролирующие дискретные изменения (есть/нет), и ультразвуковые уровнемеры (преобразователи уровня), которые формируют электрический или цифровой сигнал пропорциональный изменению уровня жидкости.
Ультразвук капризен, и качество измерений сильно зависит от влажности воздуха, температуры окружающей среды, парообразования, наличия газовых подушек в резервуаре. Пенообразование и бурление делают измерение уровня невозможным.
Бесконтактные неинвазивные датчики уровня жидкости
Существуют обстоятельства, когда контакт с жидкостью невозможен (например, в фармацевтике, пищевом производстве) или нежелателен (жидкость агрессивна, загрязненная), а также когда нельзя вмешиваться в конструкцию резервуара и сверлить в нем какие-то отверстия.
В этом случае решением проблемы будет применение неинвазивного бесконтактного измерения уровня.
Микроволновый сигнализатор уровня
Микроволновое излучение прекрасно проходит сквозь неметаллические материалы, но задерживается жидкостями с диэлектрической постоянной более 3. Это позволяет организовать бесконтактный неинвазивный контроль уровня жидкости с помощью микроволновых сигнализаторов предельного уровня.
Микроволновые сигнализаторы барьерного типа поставляются с четырьмя частотами приема-передачи, чтобы обеспечить установку нескольких барьеров в непосредственной близости друг от друга. К тому же, микроволновое излучение поляризовано, что позволяет устанавливать вплотную два комплекта, работающих на одной частоте, развернув их на 90° относительно друг друга.
Вибрационный неинвазивный сигнализатор уровня
Сенсорная технология построена на методе мониторинга локальных механических свойств резервуара с жидкостью. Датчик воздействует на стенку резервуара и вызывает его вибрацию. Акселерометр является частью датчика и измеряет вибрации, вызванные силой, и передает сигнал на процессор датчика. Алгоритм процессора вычисляет значение вибрации каждый раз, когда датчик выполняет измерение.
Датчик устанавливается снаружи металлических или пластиковых резервуаров для жидкости. Больше не нужно ни монтировать внутри резервуара, ни сверлить отверстия. Датчик имеет встроенную связь Bluetooth для телефонов Android и iOS. Кроме того, датчик имеет два выхода для интеграции, например, в промышленные сети, управляющие реле, сигнальное оборудование или зуммеры.
Блок управления не требуется. Применяется для всех видов жидкостей, таких как пресная вода, топливо, масло, канализационные и сточные воды.
Емкостные бесконтактные датчики уровня жидкости серии KQ10
Емкостной неинвазивный бесконтактный датчик серии KQ10 − это устройство для непрерывного определения уровня жидкостей и масел через стенку непроводящего сосуда. Прибор устанавливается снаружи ёмкости с помощью двухсторонней клейкой ленты без вмешательства в конструкцию резервуара.
Для надежного обнаружения уровня жидкости в проводящем сосуде можно установить датчик на непроводящую байпасную трубу диаметром от 10 мм.
В датчик встроены 3 точечных сигнализатора уровня, которые позволяют контролировать 3 состояния: пустой, заполненный и переполненный резервуар, что уменьшает количество устанавливаемых датчиков и упрощает монтаж.
Накладные неинвазивные емкостные датчики уровня
Накладной емкостный датчик GPLS-25 для контроля уровня через стенку просто и быстро вводится в эксплуатацию за счёт установки с помощью двухстороннего скотча или специальных хомутов. А также благодаря удобной настройке датчика, при которой можно установить режим работы (замыкание/размыкание) и чувствительность.
Накладной датчик отлично подходит для индикации уровня жидкости в стеклянных или пластмассовых указателях уровня ввиде трубки или сосудах цилиндрической формы.
Датчик контроля уровня жидкостей в непроводящих резервуарах
Датчик уровня FLEXI FLD-32 НОВАЯ МЕДУЗА ‒ это неинвазивное бесконтактное устройство для сигнализации уровня жидкости (проводящей и непроводящей) в стеклянном или пластиковом резервуаре.
Прибор имеет гибкий корпус из полиуретанового материала, что позволяет устанавливать его на изогнутых поверхностях (пластиковые контейнеры, канистры, пластиковые ванны, бассейны и т.д.)
Благодаря конструкции датчик уровня НОВАЯ МЕДУЗА можно применять с емкостями без использования дополнительных отверстий, установив устройство снаружи с помощью самоклеящегося слоя и специальной крепежной ленты.
Оптический неинвазивный датчик уровня жидкости
Миниатюрные фотоэлектрические сигнализаторы уровня жидкости BL13-TDT предназначены для установки на прозрачные трубки диаметром от 6 до 13 мм с толщиной стенки не более 1 мм. Материал трубки ФЭП или аналогичной прозрачности. Датчик BL13-TDT сигнализирует наличие или отсутствие жидкости в трубке, на которой он установлен.
Обратитесь к специалистам компании ООО «РусАвтоматизация»
для правильного подбора неинвазивного датчика контроля уровня.
Радарный датчик для контроля уровня жидкости в резервуарах и зерна в силосах
14 апреля 2020 г. — Libelium
Компания Libelium интегрировала в свою IoT-платформу новый датчик для точного определения уровня жидких и сыпучих продуктов в контейнерах, совместимый с решениями Smart Agriculture и Smart Water.
Новый радарный датчик уровня Vegapuls C21, работающий на частоте 80 ГГц, более эффективен по сравнению с уровнемерами на основе других технологий, например ультразвуковыми. Измерения радарным датчиком не зависят от температурных колебаний, вакуума, высокого давления или загрязнения.
Радарный датчик уровня VEGAPULS C21Основные характеристики датчика
Рабочая частота: 80 ГГЦ
Максимальное расстояние обнаружения: 15 м
Погрешность: ±2 мм
Рабочая температура: -40…80 °C
Примеры области применения:
- Измерение уровня воды в резервуаре
- Измерение уровня сыпучих продуктов в резервуаре
- Насосные станции
- Контроль резервуаров для слива дождевой воды
- Измерения расхода в открытых каналах
- Мониторинг уровня воды в реках
- Раннее обнаружение наводнения
- Наблюдение за морскими приливами
- Контроль открытых резервуаров
В некоторых отраслях контроль за уровнем заполнения резервуаров играет решающую роль. Компания Libelium подтвердила эффективность нового датчика Vegapuls C21 в двух разных сценариях: в силосе для зерна на свиноферме и в резервуаре для воды в аквариуме.
Контроль уровня воды в резервуаре
В аквариуме Сарагосы (Испания) уровень воды в резервуарах измеряли вручную, шестом, и записывали результаты измерений на бумаге. Вода постоянно находится в движении, ее уровень меняется, поэтому сотрудники аквариума искали способ упростить измерения и повысить их точность с помощью цифровых технологий.
Радарный датчик уровня, установленный в резервуаре аквариума.Aquario de Zaragoza — крупнейший речной аквариум в Европе. В нем представлено огромное разнообразие видов рыб, обитающих в реках Нил (Африка), Меконг (Азия), Амазонка (Америка), Муррей-Дарлинг (Океания) и Эбро (Европа). Потеря даже одного животного — потеря маленького кусочка нашей планеты. Компания Libelium всегда тесно сотрудничала с аквариумом Сарагосы, разрабатывая IoT-решения для контроля условий обитания рыб и других животных. Например, в террариуме с анакондами установлен узел для мониторинга условий окружающей среды, и еще несколько датчиков Libelium используются для контроля качества воды в резервуаре с пираньями.
Позади аквариума установлена дренажная система. Вода поступает по трубе в общий резервуар и выходит через другую прямую трубу в резервуары с рыбами. Если вода опустится до уровня выпускной трубы, могут образоваться воздушные карманы. Эти пузырьки воздуха могут прилипнуть к чешуе рыбе, помешать ей дышать и привести к ее гибели.
Схема установки датчика Vegapuls C21 в резервуаре аквариумаИнженеры Libelium интегрировали датчик Vegaplus C21 в платформу Plug & Sense! Smart Water Xtreme и установили его в один из резервуаров, из которых вода подается в аквариумы с амазонскими рыбами. Встроенный экран позволяет проверять уровень воды без подключения дополнительных устройств. Датчик передает данные каждые 15 минут. Так как резервуары расположены под землей, необходимо использовать два протокола связи, LoRaWAN и 4G, чтобы отправлять данные в Интернет.
Сотрудники, обслуживающие аквариум, могут следить за уровнем заполнения непосредственно на дисплее устройства или через интернет-приложение.
Контроль уровня зерна в силосе
Новый радарный датчик подходит для контроля уровня не только жидкостей, но и сыпучих продуктов, например зерна в силосах. На свиноферме вблизи города Уэска (Испания) потребовалось установить датчик Vegapuls в силосы с кормовым зерном, чтобы отслеживать уровень их заполнения.
Компания Serprovit, клиент Libelium, разрабатывает и внедряет технологические системы для животноводческих ферм через свой проект PigData — комплексную платформу для управления данными в откормочном хозяйстве, которая обеспечивает двусторонний обмен данными через интегрированную систему.
Схема установки датчика Vegapuls C21 в силосе для зерна
Для контроля уровня заполнения установили датчик Libelium. Установка датчика на ферме была осложнена высотой силоса. Чтобы датчик Vegapuls работал корректно, его необходимо расположить на высоте не более 15 метров. Техник использовал кран, чтобы подвесить датчик в верхней части силоса.
Датчик подключен к узлу Plug & Sense! Smart Agriculture Xtreme, который отправляет данные через сеть 4G на сервер для графической визуализации. Данные отправляются на сервер каждые 30 минут. Устройство питается от солнечной батареи. Чтобы фермеры точно знали, когда нужно досыпать зерна в силос, настраиваются оповещения.
График уровня зерна в силосе
Интернет вещей можно различными способами использовать на животноводческих фермах. Недавно проводилось исследование, показавшее, как можно повысить производительность молочной фермы, проводя измерения определенных параметров. Все эти разработки нацелены на то, чтобы улучшить условия обитания животных на ферме и в результате повысить объем и качество конечной продукции (мяса, молока, яиц и т. д.). С этой точки зрения инвестиции в IoT- технологии обеспечивают животноводческим предприятиям конкурентное преимущество.
Vega предлагает широкий ряд датчиков измерения уровня, которые можно интегрировать с технологиями Libelium. Обратитесь в отдел продаж, чтобы использовать эти датчики в своем проекте.
Датчики уровня для резервуаров с ГСМ
Горюче-смазочные материалы и другие химические жидкости имеют добавленную ценность, по сравнению, например, с водой. Потеря даже самого незначительного их количества выражается внушительными денежными знаками. Поэтому крайне важно обеспечить надежный контроль уровня наполнения емкостей с таким содержимым.
Особенности гидростатического метода
Один из наиболее надежных и к тому же простых методов контроля уровня резервуаров основан на измерении гидростатического давления. Датчик уровня, помещенный на дно емкости, измеряет давление водного столба, которое увеличивается пропорционально уровню заполнения. Высота заполнения рассчитывается по формуле:
где h — высота заполнения, p — гидростатическое давление у основания резервуара, sg — удельный вес жидкости. При контроле гидростатического уровня в резервуарах всегда необходимо учитывать два фактора: тип жидкости и тип резервуара. Если речь идет о жидкости, отличной от воды, датчик давления должен быть масштабирован для компенсации ее удельного веса. Кроме того, измерительный прибор должен быть способен выдерживать свойства рабочей среды. Есть также нюансы при работе оборудования в открытых и закрытых резервуарах.
Преимущества гидростатических уровнемеров: точность, стабильность, простота
Датчики гидростатического давления измеряют уровень жидкости в резервуарах непрерывно и с высокой точностью. Гидростатические уровнемеры работают практически с любыми жидкостями, выдерживают высокое давление, не требуют сложного технического обслуживания. Этот тип датчиков отличает абсолютная простота установки — фактически требуется всего лишь опустить прибор на дно.
При этом гидростатические датчики выделяются высокой точностью по сравнению с другими типами уровнемеров, в том числе ультразвуковыми. Погрешность составляет не более ±0,1%. Еще одно важное преимущество данных приборов — долговременная стабильность, что особенно важно при работе с дорогостоящими жидкостями.
Датчики, поставляемые компанией «Полтраф СНГ», могут быть откалиброваны на заводе-изготовителе под конкретные условия применения. В нашем ассортименте имеются приборы со взрывозащитой.
Уровнемеры STS – лучший выбор для резервуаров с ГСМ
Для измерения уровня в резервуарах с ГСМ мы предлагаем датчики производства STS, как наиболее надежные и устойчивые к неблагоприятным воздействиям. В модельной линейке серии АТМ всегда можно выбрать оптимальный прибор в зависимости от рабочей среды и ценовых ожиданий. Рассмотрим несколько флагманов. В ситуациях, когда требуется суперточность, мы рекомендуем использовать погружные гидростатические уровнемеры ATM.1ST/N. Это отказоустойчивые приборы из нержавеющей стали или титана с точностью ±0,1%. Высокая точность измерений обеспечивается сложными алгоритмами цифровой температурной компенсации. А превосходная долговременная стабильность позволяет проводить точные измерения в течение длительного периода.
ATM/N/Ex – гидростатический уровнемер со взрывозащитой и защитой от короткого замыкания. Компактный прибор с прочным корпусом. Модульная конструкция позволяет любые технологические присоединения. Идеален для применения в шахтах и резервуарах, в том числе с ГСМ.
TM/N/Ex погружной гидростатический датчик уровня в искробезопасном исполнении с пассивным выходным сигналом. Как и предыдущий, имеет модульную конструкцию. Быстрый отклик позволяет проводить динамические измерения.
Сбережем ценное топливо до капли!
Итак, для контроля уровня в резервуарах с горюче-смазочными материалами идеально подойдут гидростатические уровнемеры в силу их высокой точности и стабильности. По запросу датчики, поставляемые «Полтраф СНГ», будут оснащены необходимыми опциями и откалиброваны на заводе под конкретные требования. Гидростатические датчики имеют невысокую стоимость. Однако нужно учитывать, что общие расходы окажутся существенными. Например, большое значение имеет длина кабеля. Иногда на стоимость кабеля приходится до 80% цены всего комплекта. Но все эти расходы более чем оправданы для точного и стабильного измерения уровня дорогостоящей жидкости.
И помните: специалисты «Полтраф СНГ» всегда помогут подобрать приборы, оптимальные именно для Ваших условий и задач.
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 |
Технологические присоединения | 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 |
Сертификат утверждения типа | есть |
Среда | жидкости |
Давление | Избыточное, Абсолютное (вакуум) |
Питающее напряжение | 9 . .. 33 В DC |
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 |
Монитор налива МН-02ЕхМонитор налива МН-02Ех предназначен для контроля перелива (предельного уровня) жидкостей в резервуарах и транспортных цистернах. Прибор подает сигнал о достижении предельного уровня на собственном дисплее, а также передает сигнал устройству верхнего уровня (Компьютеру, ЦБУ или БУИ) по интерфейсу RS 485. Также монитор производит контроль датчиков на обрыв и коррткое замыкание. Монитор позволяет подключать до 6-ти датчиков уровня (например, оптических), т.е контролировать одновременно несколько резервуаров (авто, ж/цистерн) или проводить наполнение или осушение резервуара до заданного уровня. Может служить аналогом приборов типа РОС-3, САУ и т.п. Монитор изготавливается в соответствии с Европейским стандартом EN13922:2003(E) во взрывозащищенном исполнении и может устанавливаться во взрывоопасных зонах . В этом состоит его преимущество перед приборами других производителей. Подробнее |
Ультразвуковой датчик уровняДатчик ДУ-У позволяет вести непрерывный контроль уровня жидкости в резервуарах и транспортируемых цистернах, а также открытых каналах бесконтактным методом. Датчик непрерывно посылает ультразвуковые сигналы, которые отражаются от поверхности жидкости, и затем принимает отраженный сигнал. Датчик может передавать данные по интерфейсу RS 485об уровне жидкости по интерфейсу RS 485 в систему управления процессом налива (например на Центральный Блок управления ЦБУ, Блок управления и Индикации БУИ, или на управляющий компьютер), а также на показывающее устройство, например, Монитор налива. Совместно с Монитором налива или БУИ датчик может использоваться как полноценный уровнемер. ДУ-У имеет взрывозащищенное исполнение, устойчив к агрессивным средам. Датчик быстро обрабатывает информацию, за счет чего полезен, например, при скоростном наливе. Датчик может корректировать данные измерения в зависимости от температуры среды. Подробнее |
Датчик уровня оптическийДатчики уровня оптические ДУ-О определяют границу раздела воздуха и жидкости с помощью оптического сенсора. При достижении этой границей предельного уровня – самого датчика – подается сигнал устройству верхнего уроня или показывающему устройству (монитору налива МН-02Ех). Интерфейс передачи данных: токовый 5…20 мА или RS 485 Так как ДУ-О чувствителен к разнце оптических свойств воздуха и жидкосьти, то он универсален – пригоден для использования с различными жидкостями, независимо от степени их загрязненности, но не рекомендуется для тёмных нефтепродуктов. Преимущество датчика – его миниатюрность, что позволяет его устанавливать в труднодоступных местах Датчик изготавливается во взрывозащищенном исполнении и может устанавливаться на взрывоопасных объектах с интерфейсом передачи данных 6…20 мА или RS 485 Подробнее |
Датчик уровня термисторныйДатчики уровня термисторные ДУ-Т предназначены для контроля предельного уровня жидкостей-диэлектриков. При достижении жидкостью предельного уровня (чувствительного элемента датчика), срабатывает чувствительный элемент – термистор. Датчик контролирует границу раздела воздуха и жидкости за счет разницы их теплопроводности. Датчики рекомендуются не только для светлых, но и для темных нефтепродуктов. Датчик ДУ-Т также способен передавать данные измерений управляющему компьютеру, ЦБУ, БУИ или показывающему устройству – монитору налива. Датчики имеют взрывозащищенное исполнение имогут быть установлены непосредственно во взрывоопасных зонах. Подробнее |
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 уровняКонструкция 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 насосомКонструкция 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 уровняРаботает 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 датчикамиВ 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 уровняПринцип 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 датчикомУстройство 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 датчикомУстройство 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 насосомДля 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.
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 считались чрезвычайно сложными для обнаружения, например, мыло, содержащее пузырьки / пену, молоко и липкие вещества, такие как клей и чернила, теперь становятся возможными и более простыми для обнаружения с помощью различных доступных технологий измерения уровня.
Но есть ли необходимость в такой технологии или любом устройстве измерения уровня – это 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 жидкостей
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 переключатель 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. Эти компактные переключатели представляют собой твердотельные устройства, поэтому они 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. Поэтому 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 перемещаются 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 непрерывного измерения процесса. Однако может использоваться вместе с системами непрерывного контроля уровня, выступая в качестве точек сигнализации при переполнении и утечках.
Плюсы – Отсутствие движущихся частей, простота использования, низкая стоимость
Минусы – Инвазивные, жидкости должны быть проводящими, эрозия зонда
Области применения – Измерение уровня котловой воды, контроль 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.
Применения : Применение на уровне резервуара, 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.Как правило, 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.
Какой датчик уровня в баке лучше всего? Выберите точность и надежность
Если вы идете в ногу с технологическими инновациями в промышленном мире, вы, несомненно, слышали о Internet of Things (IoT) .Интернет вещей во многом меняет правила игры, и сейчас самое время начать.
Но с чего начать? Рассмотрим для контроля уровня в резервуаре .
Независимо от того, контролируете ли вы простой резервуар для воды или отслеживаете уровни резервуара для гидроразрыва для работы по стимуляции скважины, мониторинг уровня резервуара (TLM) – фантастический первый шаг на пути к освоению Интернета вещей. И, как и в любом проекте IoT, цель мониторинга уровня в резервуаре – собрать точных и надежных данных , чтобы вы могли принять меры и добиться результатов.Если ваши данные неправильные, неполные или запоздалые, ваши люди не будут доверять вашей системе мониторинга резервуаров, и вы не получите ожидаемых бизнес-результатов.
Когда дело доходит до удаленного мониторинга резервуаров, датчики уровня в резервуарах являются «основой» вашего решения. Путешествие к данным мониторинга уровня в резервуаре начинается с ваших датчиков, поскольку они создают данные, которые в конечном итоге используются для принятия решений. Если датчики уровня в резервуаре не собирают достоверные данные, все остальное не имеет значения. Самые красивые информационные панели и лучшая аналитика не помогут справиться с плохими датчиками резервуара.
Как говорится, «мусор на входе, мусор на выходе».
Учитывая, насколько важны датчики уровня в резервуарах для вашего общего решения по мониторингу резервуаров, мы хотели рассказать, как выбрать лучший датчик уровня в резервуарах для вашего проекта. Имея небольшое руководство, вы можете купить точные и надежные датчики резервуара, которые создают отличные полевые данные, не теряя при этом денег.
Пять распространенных типов датчиков уровня в резервуаре
Существует пять распространенных типов датчиков уровня в резервуаре:
В этом блоге обсуждаются пять распространенных типов датчиков уровня в резервуаре.
Выбор лучшего датчика уровня в резервуаре зависит от вашего приложения, поэтому мы выделим основные плюсы и минусы каждого датчика, чтобы помочь вам выбрать точность и надежность в вашем проекте мониторинга уровня в резервуаре.
Хотите TL; DR? Перейдите к нашей сводной таблице, которая поможет вам выбрать лучший датчик TLM для вашего приложения.
Гидростатические датчики уровня в баке
Гидростатические датчики уровня в резервуаре – это проверенный и надежный способ получить рентабельные и точные данные об уровне резервуара.Эти датчики измеряют гидростатическое давление столба жидкости над ними. Обычно вы размещаете гидростатические элементы на дне резервуаров, погруженных в жидкость, или можете установить их на выпускной трубопровод на дне резервуара.
Гидростатические датчики уровня в резервуарах недороги, точны, потребляют мало энергии и имеют гибкий диапазон, что означает, что вы можете устанавливать их в резервуары разных типов без необходимости каждый раз производить новый датчик.
С другой стороны, гидростатические датчики могут иметь более высокую частоту отказов, потому что они часто полностью погружены в жидкость.Это может стать серьезной проблемой, особенно в случае едких или агрессивных жидкостей. Одной из наиболее распространенных точек выхода из строя гидростатических датчиков является кабельный ввод, через который жидкости могут попасть внутрь и замкнуть чувствительную электронику, питающую датчик.
(для справки – WellAware использует гидростатические датчики с литыми под давлением кабельные вводы, предназначенные для решения этой конкретной проблемы. Подробнее здесь. )
Ультразвуковые датчики уровня в резервуаре
Как следует из названия, ультразвуковые датчики уровня в резервуаре используют звуковые волны для измерения уровня жидкости.Они сидят наверху ваших резервуаров, «отражают» ультразвуковые волны от поверхности ваших жидкостей, а затем измеряют уровень в зависимости от того, сколько времени требуется, чтобы услышать «эхо».
Одним из основных преимуществ ультразвуковых датчиков является то, что они являются бесконтактными устройствами; они не касаются жидкости в резервуаре . Вам не нужно так сильно беспокоиться о совместимости жидкостей, и они могут хорошо работать в резервуарах, в которых есть смесители или другие движущиеся механические компоненты в жидкости (обратите внимание, что смесители должны быть выключены для точных показаний уровня, так как плескание и турбулентность мешают ультразвуковые датчики).
Эти датчики также доступны по разумной цене: от 300 до 400 долларов за датчик на нижнем уровне. Однако рассчитывайте заплатить около 1000 долларов, если вам нужны сертификаты для опасных зон или более высокая производительность.
Одним из основных недостатков ультразвуковых датчиков является то, что они потребляют много энергии. Для сравнения: они могут потреблять в 10–100 раз больше мощности гидростатических датчиков, что означает, что они обычно не подходят для установок с батарейным питанием.
Кроме того, ультразвуковые датчики, как правило, требуют большего обслуживания, чем другие датчики.Вы должны установить их точно, поддерживать зону нечувствительности или «зону гашения» между датчиком и жидкостью и иногда необходимо очищать чувствительный элемент (некоторые жидкости могут образовывать пленку, снижающую производительность)
Наконец, ультразвуковые датчики очень чувствительны к шумовым помехам. Пена и пар могут создавать проблемы для ультразвуковых волн, проходящих к датчикам и от них.
Радарные датчики уровня в резервуарах
Радарные датчикипохожи на ультразвуковые датчики в том, что они измеряют уровень в резервуаре по тому, сколько времени требуется радиоволнам, чтобы пройти между датчиками и поверхностями жидкости.Операторам нравятся радарные датчики, потому что они, как и ультразвуковые, бесконтактные, но по сравнению со своими звуковыми аналогами они более точны и лучше справляются с помехами благодаря более точной электронике.
По сравнению с двумя другими устройствами, которые мы рассмотрели до сих пор, радарные датчики, как правило, намного дороже. Будьте готовы заплатить более 2000 долларов за хороший радарный датчик уровня в баке. Несмотря на более точную электронику, радар все еще нуждается в длинной зоне гашения между нижней частью датчика и верхней частью резервуара.Поскольку световые волны распространяются намного быстрее звука, бывает трудно получить точные и подробные показания при заполнении резервуаров.
Одним из преимуществ радарных датчиков является то, что некоторые из них способны измерять границы раздела сред, например, масло в воде. Более продвинутая электроника может даже учитывать некоторую степень эмульсии между интерфейсом и при этом обеспечивать точные показания.
Датчики уровня поплавкового бака
Поплавковые датчики опускают зонд в жидкости около дна резервуара с поплавками, которые активируют чувствительные элементы, расположенные непрерывно вдоль зонда.Благодаря такой конструкции датчики поплавкового резервуара могут быть очень точными. У них нет проблем с шумом или помехами, и они даже могут измерять границы раздела сред, используя несколько поплавков для различных плотностей жидкости.
С другой стороны, датчики поплавка могут быть очень дорогими. Стоимость поплавкового датчика почти прямо пропорциональна высоте резервуара. За более короткие резервуары (менее 5 футов высотой) вы можете заплатить от 1000 до 2000 долларов. Но за большие резервуары более 25 футов рассчитывайте заплатить до 3000 долларов или больше.
Одна проблема, которая может повлиять на датчики поплавкового бака, – это « s ticking». Хотя последние технологические достижения некоторых производителей позволили решить эту проблему в определенных случаях, она все же может проявляться в определенных сценариях. Например, в жидкостях, которые выделяют липкие или воскообразные вещества, поплавки могут прилипать к зондам, вызывая затруднения при измерении статического уровня. Регулярная очистка или приобретение олеофобных датчиков, устойчивых к прилипанию, может помочь обеспечить точность датчиков поплавка.
Емкостные датчики уровня в резервуаре
Последняя категория, которую мы рассмотрим, – это емкостные датчики. С этими датчиками у вас есть два проводящих зонда, называемых электродами, которые входят в ваш резервуар. Эти датчики измеряют количество жидкости в резервуаре, отслеживая изменения емкости по мере увеличения и уменьшения количества жидкости в резервуаре.
Самым большим преимуществом емкостных датчиков уровня в резервуарах является их универсальность.Их можно использовать в широком спектре сред, даже в нежидких материалах, таких как твердые тела и порошки. Они также относительно рентабельны. По сравнению с другими датчиками, которые мы обсуждали, емкостные датчики находятся между гидростатическими датчиками и датчиками радаров / поплавков в зависимости от того, сколько вы должны ожидать потратить.
Перед покупкой емкостных датчиков важно отметить, что они чувствительны к изменяющимся условиям окружающей среды. Температура, влажность и тип жидкости могут влиять на показания емкостного датчика уровня.Емкостные датчики также требуют от операторов калибровки устройств, когда резервуары пустые и полные, что добавляет уровень сложности эксплуатации.
Помня о конечной цели
Мы просто бросили вам много денег. Но давайте не будем забывать о главной цели: вам нужны более точные данные об уровне резервуара, чтобы вы могли быстрее принимать более обоснованные бизнес-решения. Датчики, которые вы выбираете для своих резервуаров, являются важной частью достижения этой цели.
Мы составили эту сводную матрицу, чтобы помочь вам выбрать лучший датчик уровня в резервуаре для вашего применения. Используйте его, чтобы получить лучший датчик уровня в резервуаре для вашего проекта.
Для любого, кто плохо знаком с Интернетом вещей, сложно найти правильный баланс между точностью, надежностью и стоимостью. К счастью, мы разработали нашу систему контроля уровня в резервуаре, чтобы вам не приходилось выбирать.
Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше.
Решения WellAware для мониторинга резервуаров поставляются в комплекте с беспроводным датчиком уровня в резервуарах, подходящим для вашего приложения, и вы можете получить все – датчики, планы передачи данных и программное обеспечение – с нулевыми капитальными затратами.
Дюжина способов измерения уровня жидкости и принцип их работы – Измерение уровня | Датчики уровня | Датчики уровня
Технологии измерения уровня на переходном этапе
Самым простым и старейшим промышленным прибором для измерения уровня, конечно же, является смотровое стекло.При ручном подходе к измерению смотровые стекла всегда имели ряд ограничений. Материал, используемый для его прозрачности, может потерпеть катастрофическое повреждение с последующим оскорблением окружающей среды, опасными условиями для персонала и / или пожаром и взрывом. Уплотнения склонны к утечкам, а наросты, если они есть, закрывают видимый уровень. Безоговорочно можно сказать, что обычные смотровые стекла – самое слабое звено любой установки. Поэтому их быстро заменяют более передовые технологии.
Другие устройства определения уровня включают устройства, основанные на удельном весе, физическом свойстве, наиболее часто используемом для определения уровня поверхности. Простой поплавок, имеющий удельный вес между удельным весом технологической жидкости и паров свободного пространства над поверхностью, будет плавать у поверхности, точно следуя его подъемам и падениям. Измерения гидростатического напора также широко используются для определения уровня.
Когда задействованы более сложные физические принципы, развивающиеся технологии часто используют компьютеры для выполнения вычислений.Это требует отправки данных в машиночитаемом формате от датчика в систему управления или мониторинга. Форматы выходных сигналов преобразователей, пригодные для компьютерной автоматизации, – это токовые петли, аналоговые напряжения и цифровые сигналы. Аналоговые напряжения просты в установке и устранении, но могут иметь серьезные проблемы с шумом и помехами.
Самая простая и старая промышленная передача сигналов – это токовые петли 4–20 мА (где ток петли изменяется в зависимости от измерения уровня), которые сегодня являются наиболее распространенным выходным механизмом.Токовые петли могут передавать сигналы на большие расстояния с меньшим ухудшением качества. Цифровые сигналы, закодированные в любом из множества протоколов (например, Foundation Fieldbus, Hart, Honeywell DE, Profibus и RS-232), являются наиболее надежными, но более старые технологии, такие как RS-232, могут обрабатывать только ограниченные расстояния. Новые возможности беспроводной связи можно найти в сигналах новейших передатчиков, что позволяет передавать их на огромные расстояния практически без ухудшения качества.
Что касается более совершенных измерительных технологий (например,g., ультразвуковой, радиолокационный и лазерный), более сложные форматы цифрового кодирования требуют цифрового компьютерного интеллекта для форматирования кодов. Сочетание этого требования с потребностью в расширенных возможностях связи и схемах цифровой калибровки объясняет тенденцию встраивания компьютеров на базе микропроцессоров практически во все устройства для измерения уровня (см. Рисунок 1).
Установленные технологии определения уровня
В этой статье мы предполагаем, что плотность пара в свободном пространстве (обычно в воздухе) пренебрежимо мала по сравнению с плотностью технологической жидкости.Предположим также, что в резервуаре находится только одна однородная технологическая жидкость. Некоторые из этих технологий могут использоваться для многоуровневых приложений, когда две или более несмешивающихся жидкости разделяют сосуд.
1. Стеклянный указатель уровня. Доступные в различных исполнениях, как бронированные, так и незащищенные, стеклянные датчики используются более 200 лет в качестве простого метода измерения уровня жидкости. Преимущество этой конструкции – возможность видеть истинный уровень через прозрачное стекло.Обратной стороной является возможность разбивания стекла, что может привести к утечке или безопасности персонала.
2. Плавает . Поплавки работают по простому принципу: помещают плавучий объект с удельным весом, промежуточным между удельным весом технологической жидкости и паров свободного пространства в резервуаре, а затем прикрепляют механическое устройство для считывания его положения. Поплавок опускается на дно паров свободного пространства и плавает поверх технологической жидкости. Хотя сам по себе поплавок является основным решением проблемы определения поверхности жидкости, считывание положения поплавка (т.е., произвести фактическое измерение уровня) по-прежнему проблематично. Ранние поплавковые системы использовали механические компоненты, такие как кабели, ленты, шкивы и шестерни для передачи информации об уровне. Сегодня популярны поплавки с магнитами.
Ранние поплавковые датчики уровня обеспечивали моделируемое аналоговое или дискретное измерение уровня с использованием сети резисторов и нескольких герконов, что означает, что выходной сигнал датчика изменяется дискретно. В отличие от устройств непрерывного измерения уровня, они не могут различать значения уровня между ступенями.
3. Поплавки, 4. Барботеры и 5. Датчики перепада давления – это устройства для измерения гидростатического давления. Таким образом, любое изменение температуры вызовет сдвиг удельного веса жидкости, как и изменения давления, которые влияют на удельный вес пара над жидкостью. Оба приводят к снижению точности измерения. Вытеснители работают по принципу Архимеда. Как показано на рисунке 2, в сосуде подвешен столб из твердого материала (вытеснитель).Плотность вытеснителя всегда больше, чем у технологической жидкости (он будет тонуть в технологической жидкости), и он должен простираться от минимально необходимого уровня до, по крайней мере, самого высокого уровня, который необходимо измерить. По мере повышения уровня технологической жидкости колонна вытесняет объем жидкости, равный площади поперечного сечения колонны, умноженной на уровень технологической жидкости в буйке. Выталкивающая сила, равная этому перемещенному объему, умноженному на плотность технологической жидкости, толкает поплавок вверх, уменьшая силу, необходимую для поддержки его против силы тяжести.Преобразователь, связанный с передатчиком, отслеживает и связывает это изменение силы с уровнем.
Датчик уровня барботажного типа показан на рисунке 3. Эта технология используется в емкостях, работающих при атмосферном давлении. Погружная трубка, открытый конец которой находится рядом с открытым сосудом, переносит продувочный газ (обычно воздух, хотя может использоваться инертный газ, такой как сухой азот, когда существует опасность загрязнения технологической жидкости или окислительной реакции с ней) в резервуар.
По мере того, как газ течет вниз к выпускному отверстию погружной трубки, давление в трубке повышается до тех пор, пока не преодолеет гидростатическое давление, создаваемое уровнем жидкости на выходе.Давление равно плотности технологической жидкости, умноженной на ее глубину от конца погружной трубки до поверхности, и контролируется датчиком давления, подключенным к трубке.
Датчик уровня перепада давления (DP) показан на рисунке 4. Важным измерением является разница между общим давлением на дне резервуара (гидростатическое давление жидкости плюс статическое давление в резервуаре) и статическим или напорным давлением. в сосуде. Как и в случае с барботером, разница гидростатического давления равна плотности технологической жидкости, умноженной на высоту жидкости в резервуаре.Устройство на Рисунке 4 использует атмосферное давление в качестве эталона. Вентиляционное отверстие наверху поддерживает давление в свободном пространстве, равное атмосферному.
В отличие от барботеров, датчики перепада давления могут использоваться в невентилируемых (находящихся под давлением) емкостях. Все, что требуется, – это подсоединить контрольный порт (сторона низкого давления) к порту в резервуаре выше максимального уровня заполнения. В зависимости от физических условий процесса и / или расположения датчика относительно присоединений к процессу все еще могут потребоваться продувки жидкостью или барботеры.
6. Тензодатчики. Тензодатчик или тензодатчик – это, по сути, механический опорный элемент или кронштейн, оснащенный одним или несколькими датчиками, которые обнаруживают небольшие деформации в опорном элементе. При изменении силы, действующей на датчик веса, кронштейн слегка изгибается, что приводит к изменению выходного сигнала. Калиброванные датчики веса были изготовлены с допустимой нагрузкой от долей унций до тонн.
Для измерения уровня датчик нагрузки должен быть встроен в опорную конструкцию судна.Когда технологическая жидкость заполняет резервуар, усилие на датчик веса увеличивается. Зная геометрию сосуда (в частности, его площадь поперечного сечения) и удельный вес жидкости, очень просто преобразовать известный выход датчика веса в уровень жидкости.
Несмотря на то, что тензодатчики имеют преимущество во многих приложениях из-за их бесконтактной природы, они дороги, а опорная конструкция судна и соединительные трубопроводы должны быть спроектированы с учетом требований тензодатчика к плавающей опорной конструкции.Общий вес резервуара, трубопроводов и соединительной конструкции, поддерживаемых резервуаром, будет взвешиваться системой загрузки в дополнение к желаемому весу нетто или продукта. Этот общий вес часто приводит к очень плохому отклонению от веса нетто, а это означает, что вес нетто составляет очень небольшой процент от общего веса. Наконец, рост несущей конструкции, вызванный неравномерным нагревом (например, от утреннего до вечернего солнечного света), может отражаться в виде уровня, как и боковая нагрузка, ветровая нагрузка, жесткие трубопроводы и крепление от оборудования для предотвращения опрокидывания (для тензодатчиков, установленных снизу) .Короче говоря, требования к системе взвешивания тензодатчиков должны быть первостепенными при начальном проектировании опор сосуда и трубопроводов, иначе производительность быстро ухудшится.
7. Магнитные уровнемеры. Эти датчики (см. Рисунок 5) являются предпочтительной заменой смотровых стекол. Они похожи на поплавковые устройства, но сообщают местоположение поверхности жидкости магнитным способом. Поплавок, несущий набор сильных постоянных магнитов, движется во вспомогательной колонне (поплавковой камере), прикрепленной к судну с помощью двух технологических соединений.Эта колонна ограничивает поплавок сбоку так, чтобы он всегда был близко к боковой стенке камеры. Когда поплавок движется вверх и вниз по уровню жидкости, вместе с ним перемещается намагниченный челнок или гистограмма, показывая положение поплавка и тем самым обеспечивая индикацию уровня. Система может работать только в том случае, если вспомогательная колонна и стенки камеры выполнены из немагнитного материала.
Многие производители предлагают конструкции поплавков, оптимизированные для удельного веса измеряемой жидкости, будь то бутан, пропан, масло, кислота, вода или границы раздела двух жидкостей, а также большой выбор материалов поплавков.
Это означает, что манометры могут работать с высокими температурами, высокими давлениями и агрессивными жидкостями. Большие поплавковые камеры и поплавки с высокой плавучестью доступны для применений, где ожидается накопление.
Камеры, фланцы и технологические соединения могут быть изготовлены из синтетических материалов, таких как Kynar, или экзотических сплавов, таких как Hastelloy C-276. Камеры специальной конфигурации могут работать в экстремальных условиях, таких как паровая оболочка для жидкого асфальта, камеры увеличенного размера для мгновенного испарения, расчет температуры для жидкого азота и хладагентов.Многочисленные металлы и сплавы, такие как титан, инколой и монель, доступны для различных комбинаций высоких температур, высокого давления, низкого удельного веса и агрессивных жидкостей. Сегодняшние магнитные уровнемеры также могут быть оснащены магнитострикционными и волноводными радиолокационными передатчиками, что позволяет преобразовывать локальные показания манометра в выходы 4-20 мА и цифровую связь, которые могут быть отправлены в контроллер или систему управления.
8. Емкостные преобразователи. Эти устройства (см. Рисунок 6) работают на том факте, что технологические жидкости обычно имеют диэлектрическую проницаемость, значительно отличающуюся от диэлектрической проницаемости воздуха, которая очень близка к 1,0. Масла имеют диэлектрическую проницаемость от 1,8 до 5. Чистый гликоль – 37; водные растворы составляют от 50 до 80. Эта технология требует изменения емкости, которая зависит от уровня жидкости, создаваемого либо изолированным стержнем, прикрепленным к датчику и технологической жидкости, либо неизолированным стержнем, прикрепленным к датчику и либо стенка сосуда или эталонный зонд.По мере того, как уровень жидкости повышается и заполняет больше пространства между пластинами, общая емкость увеличивается пропорционально. Электронная схема, называемая емкостным мостом, измеряет общую емкость и обеспечивает непрерывное измерение уровня.Возможно, наиболее существенное различие между более ранними технологиями непрерывного измерения уровня жидкости и теми, которые сейчас набирают популярность, – это использование измерений времени пролета (TOF) для преобразования уровня жидкости в обычный выходной сигнал.Эти устройства обычно работают, измеряя расстояние между уровнем жидкости и контрольной точкой на датчике или передатчике в верхней части сосуда. Система обычно генерирует импульсную волну в контрольной точке, которая проходит либо через паровое пространство, либо через проводник, отражается от поверхности жидкости и возвращается к датчику в контрольной точке. Электронная схема синхронизации измеряет общее время в пути. Разделив время прохождения на удвоенную скорость волны, мы получим расстояние до поверхности жидкости.Технологии различаются в основном видом импульса, используемого для измерения. Ультразвук, микроволны (радар) и свет доказали свою полезность.
9. Магнитострикционные уровнемеры. Преимущества использования магнита, содержащего поплавок, для определения уровня жидкости уже доказаны, а магнитострикция – это проверенная технология для очень точного определения местоположения поплавка. Вместо механических связей магнитострикционные датчики используют скорость крутильной волны вдоль провода, чтобы найти поплавок и сообщить его положение.
В магнитострикционной системе (см. Рисунок 7) поплавок содержит ряд постоянных магнитов. Сенсорный провод подсоединяется к пьезокерамическому сенсору на передатчике, а зажим для натяжения прикрепляется к противоположному концу сенсорной трубки. Трубка либо проходит через отверстие в центре поплавка, либо примыкает к поплавку за пределами немагнитной камеры поплавка.
Чтобы определить местонахождение поплавка, передатчик посылает короткий импульс тока по проводу датчика, создавая магнитное поле по всей его длине.Одновременно срабатывает схема синхронизации. Поле немедленно взаимодействует с полем, создаваемым магнитами поплавка. Общий эффект заключается в том, что в течение короткого времени протекания тока в проводе создается скручивающая сила, очень похожая на ультразвуковую вибрацию или волну. Эта сила распространяется обратно к пьезокерамическому датчику с характерной скоростью. Когда датчик обнаруживает волну напряжения, он вырабатывает электрический сигнал, который уведомляет схему синхронизации о прибытии волны и останавливает схему синхронизации.Схема синхронизации измеряет временной интервал (TOF) между началом текущего импульса и приходом волны.
На основании этой информации местоположение поплавка определяется очень точно и отображается передатчиком в виде сигнала уровня. Ключевые преимущества этой технологии заключаются в том, что скорость сигнала известна и постоянна в зависимости от переменных процесса, таких как температура и давление, и на сигнал не влияют пена, расходимость луча или ложные эхо. Еще одно преимущество состоит в том, что единственная движущаяся часть – это поплавок, который перемещается вверх и вниз вместе с поверхностью жидкости.
10. Ультразвуковые уровнемеры. Ультразвуковые датчики уровня (см. Рисунок 8) измеряют расстояние между датчиком и поверхностью, используя время, необходимое для прохождения ультразвукового импульса от датчика до поверхности жидкости и обратно (TOF). Эти датчики используют частоты в диапазоне десятков килогерц; время прохождения ~ 6 мс / м. Скорость звука (340 м / с в воздухе при 15 градусах Цельсия, 1115 кадров в секунду при 60 градусах F) зависит от смеси газов в свободном пространстве и их температуры.Хотя температура датчика компенсируется (при условии, что датчик имеет ту же температуру, что и воздух в свободном пространстве), эта технология ограничивается измерениями атмосферного давления в воздухе или азоте.
11. Лазерные уровнемеры. Разработанные для сыпучих продуктов, суспензий и непрозрачных жидкостей, таких как грязные отстойники, молоко и жидкий стирол, лазеры работают по принципу, очень похожему на принцип работы ультразвуковых датчиков уровня. Однако вместо того, чтобы использовать скорость звука для определения уровня, они используют скорость света (см. Рисунок 9).Лазерный передатчик в верхней части сосуда излучает короткий световой импульс вниз к поверхности технологической жидкости, который отражает его обратно в детектор. Схема синхронизации измеряет прошедшее время (TOF) и вычисляет расстояние. Ключевым моментом является то, что лазеры практически не имеют разброса луча (расходимость луча 0,2 градуса) и ложных эхо-сигналов, и могут быть направлены через пространство размером всего 2 дюйма. 2 лазера точны, даже в паре и пене. Они идеально подходят для использования на судах с многочисленными препятствиями и могут измерять расстояния до 1500 футов.Для приложений с высокими температурами или высоким давлением, например, в корпусах реакторов, лазеры часто используются в сочетании со специальными смотровыми окнами, чтобы изолировать датчик от процесса. Эти стеклянные окна изолируют передатчик от технологического процесса. Эти стеклянные окна хорошо пропускают лазерный луч с минимальным рассеиванием и ослаблением и должны содержать условия процесса.
12. Радарные уровнемеры. Воздушные радарные системы излучают микроволны вниз либо от рупорной, либо от стержневой антенны в верхней части судна.Сигнал отражается от поверхности жидкости обратно к антенне, и схема синхронизации вычисляет расстояние до уровня жидкости, измеряя время прохождения туда и обратно (TOP). Ключевой переменной в радиолокационной технике является диэлектрический контакт жидкости. Причина в том, что количество отраженной энергии на микроволновых (радиолокационных) частотах зависит от диэлектрической проницаемости жидкости, и если Er низкий, большая часть энергии радара входит или проходит через него. Вода (Er = 80) дает отличное отражение при изменении или неоднородности Er.
Передатчики для волноводных радаров (GWR)(см. Рисунок 10) также очень надежны и точны. Жесткий зонд или гибкая кабельная антенная система направляет микроволновую печь вниз от верхней части резервуара до уровня жидкости и обратно к передатчику. Как и в случае с воздушным радаром, изменение Er с более низкого на более высокое приводит к отражению. Волноводный радар в 20 раз более эффективен, чем воздушный радар, потому что волновод обеспечивает более сфокусированный путь энергии. Различные конфигурации антенн позволяют проводить измерения до ER = 1.4 и ниже. Кроме того, эти системы могут быть установлены как вертикально, так и в некоторых случаях горизонтально, при этом направляющая изгибается под углом до 90 градусов, что обеспечивает четкий сигнал измерения.
GWR обладает большинством преимуществ и немногими недостатками ультразвуковых, лазерных и открытых радарных систем. Скорость волны радара в значительной степени не зависит от состава паровоздушного пространства, температуры или давления. Он работает в вакууме без необходимости повторной калибровки и может измерять через большинство слоев пены.Ограничение волны, чтобы она следовала за зондом или кабелем, устраняет проблемы с распространением луча и ложные эхо-сигналы от стен и конструкций резервуара.
Сводка
Общие тенденции в различных технологиях измерения отражают движущие силы рынка. Усовершенствованная цифровая электроника делает датчики уровня и другие измерительные устройства более удобными, более надежными, простыми в настройке и менее дорогими. Усовершенствованные коммуникационные интерфейсы передают дату измерения уровня в существующую систему управления и / или информацию компании.
Современные датчики уровня включают в себя все большее разнообразие материалов и сплавов для борьбы с суровыми условиями окружающей среды, такими как масла, кислоты и экстремальные температуры и давления. Новые материалы помогают технологическим приборам соответствовать специальным требованиям, таким как сборки из материала с оболочкой из ПТФЭ для коррозионных применений и электрополированной нержавеющей стали 316 для требований чистоты. Зонды, изготовленные из этих новых материалов, позволяют использовать контактные датчики практически в любом приложении.
Что такое датчик уровня жидкости?
Датчики уровня жидкости являются неотъемлемой частью управления процессами во многих отраслях промышленности и делятся на два основных типа. Датчики измерения предельного уровня используются для обозначения отдельной дискретной высоты жидкости – заданного условия уровня. Как правило, этот тип датчика работает как сигнализация высокого уровня, сигнализирует о переполнении или в качестве маркера низкого уровня срабатывания сигнализации.Датчики уровня непрерывного действия более сложны и могут обеспечивают контроль уровня всей системы. Они измеряют уровень жидкости в диапазоне, а не в одной точке, производя аналог выход, который напрямую зависит от уровня жидкости в сосуде. Для создания системы управления уровнем выходной сигнал связывается с контур управления технологическим процессом и к визуальному индикатору.
Обнаружение интерфейса уровня
Что такое переключатель уровня?
В этих датчиках предельного уровня магнитный поплавок перемещается вместе с поверхностью жидкости, приводя в действие герметичный «геркон». в стебле.Простая конструкция, не требующая особого обслуживания, легко устанавливается; сводит к минимуму удары, вибрацию и давление; и работает с разнообразие СМИ. Геркон может быть однополюсным, однополюсным (SPST) или однополюсным, двойным (SPDT).
Бесконтактные ультразвуковые датчики для измерения уровня жидкости
Эти передатчики включают в себя аналоговый сигнальный процессор, микропроцессор, переключатели диапазона двоично-десятичного (BCD) диапазона и выход схема драйвера.Передача импульсов и стробирующего сигнала от микропроцессора через аналоговый сигнальный процессор к датчику, который посылает ультразвуковой луч на поверхность жидкости. Датчик обнаруживает эхо-сигнал от поверхности и направляет его обратно в микропроцессор. для цифрового представления расстояния между датчиком и уровнем жидкости. Благодаря постоянному обновлению принимаемых сигналов, микропроцессор вычисляет усредненные значения для измерения уровня жидкости.В случае датчика непрерывного действия микропроцессор преобразует усредненное значение в аналоговый сигнал от 4 до 20 мА, линейный с уровнем жидкости. Когда эхо от уровня не возвращается на датчик в течение 8 секунд, выходной сигнал системы падает ниже 4 мА, указывает на низкий уровень или пустую трубу. С точечным датчиком микропроцессор сравнивает усредненное значение с переключателем BCD. устанавливает и активирует выходное реле для индикации высокого или низкого уровня.Потеря сигнала более 8 секунд обесточивает реле. и восстанавливает их исходное состояние. Электроника включает задержку в полсекунды, которая сводит к минимуму эффекты поверхностной турбулентности.
Контактные ультразвуковые датчики уровня для измерительных приложений
Ультразвуковое устройство с низким энергопотреблением внутри этих датчиков измеряет уровень жидкости в определенной точке. Состоит из монтируемого на месте датчика и встроенный твердотельный усилитель, контактные ультразвуковые датчики уровня не имеют движущихся частей и не требуют калибровки.Обычно они оснащены с клеммными колодками для подключения источника питания и внешних устройств управления. Ультразвуковой сигнал пересекает зазор в полдюйма в датчик, управляющее реле переключается, когда в зазоре находится жидкость. Уровень чувствительности находится на полпути вдоль зазора для горизонтально установленного датчики, в верхней части зазора для вертикально установленных датчиков. Когда жидкость опускается ниже этого уровня, ультразвуковой сигнал ослабляется и в конечном итоге переключает реле в исходное состояние.Эти датчики уровня используются в резервуарах или трубопроводах для автоматического управления насосами, соленоидными клапанами и аварийными сигналами высокого / низкого уровня. Два потребуются для для заполнения и опорожнения резервуаров, а также для измерения объемов жидкости. Совместимы с большинством жидкостей, не подвержены воздействию покрытий, липких капель, пены и т. Д. и пар. Однако жидкости с высокой аэрацией и жидкости, достаточно вязкие, чтобы закупорить зазор датчика, могут вызвать проблемы.
Датчики уровня емкости
Как и ультразвуковые датчики уровня, емкостные датчики могут выполнять точечное или непрерывное измерение уровня.Они используют зонд для контроля уровня жидкости изменения в резервуаре, электронное преобразование выходного сигнала к значениям емкости и сопротивления, которые преобразуются в аналоговые сигналы. Зонд и стенка сосуда приравниваются к двум обкладкам конденсатора, жидкость к диэлектрической среде. Потому что сигнал исходит от одного только изменения уровня нарастание материала на датчике не оказывает никакого влияния. Непроводящие сосуды с жидкостью могут потребовать сдвоенных зондов или внешняя проводящая полоса.В зонде, который может быть жестким или гибким, обычно используется проводящий провод, изолированный ПТФЭ. Использование нержавеющей стали в качестве датчика основной металл обеспечивает дополнительную чувствительность, необходимую для измерения непроводящих, гранулированных жидкостей или жидкостей с низкими диэлектрическими свойствами. (диэлектрическая проницаемость менее 4). Гибкие зонды необходимо использовать при недостаточном зазоре для жесткого зонда или в приложениях. которые требуют очень большой длины.Жесткие зонды обеспечивают более высокую стабильность, особенно в турбулентных системах, где колебания зонда могут вызывают колебания сигнала.
Датчики уровня жидкости
Устройство для измерения уровня жидкости и преобразования его в электрический сигнал для передачи на другие приборы.
Датчик уровня жидкости – это прибор для измерения высоты жидкости и преобразования ее в электрический сигнал, который отправляется на другие приборы для отображения, мониторинга, регистрации или управления уровнем жидкости.
Существует множество различных технологий, используемых для измерения уровня жидкости, есть датчики, которые могут быть установлены над жидкостью, такие как ультразвуковые или радарные, которые отражают звуковую или электромагнитную волну от поверхности жидкости и используют время пробега для определения расстояние от поверхности жидкости.
Для резервуаров, заполненных жидкостью, есть датчики, которые могут быть прикреплены снаружи, например, поплавки, движущиеся вверх и вниз по заполненной жидкостью трубке, подключенной к дну резервуара, или датчик давления, установленный в отверстии на дне резервуара, который измеряет давление, создаваемое силой тяжести, действующей на жидкость.
Другой метод заключается в том, чтобы опустить зонд в резервуар и погрузить его в жидкость, например, емкостный зонд, который обнаруживает изменение емкостного заряда, когда длина зонда подвергается воздействию различных пропорций жидкости и воздуха, или датчики давления, которые измеряют давление, создаваемое силой тяжести, действующей на окружающую жидкость.
Сопутствующие товары
- Датчики уровня сточных вод – Датчики уровня сточных вод с открытыми промывочными мембранами для измерения гидростатического давления сточных вод и сточных вод.Выберите датчик уровня для установки внутри или снаружи резервуара или канализационной трубы.
- Гидростатические датчики, датчики и преобразователи с выходом 0–10 В – Гидростатические датчики с аналоговым выходом и усиленным выходным сигналом от 0 до 10 В для измерения напора жидкости или уровня жидкости.
- Датчики уровня воды с выходом 4-20 мА – Датчики уровня воды с выходом токовой петли от 4 до 20 мА, предназначенные для использования с технологическим оборудованием для измерения уровня воды в колодце, водохранилище, реке или резервуаре для хранения воды.
- Датчики уровня жидкости, одобренные ATEX для опасных зон – Европейские опасные зоны Одобренные ATEX датчики для измерения уровня жидкости в искробезопасных установках на нефтехимических, фармацевтических, свалках и очистных сооружениях.
- Химически стойкие гидростатические датчики уровня и давления жидкости – датчики и преобразователи давления, устойчивые к химической коррозии, для измерения гидростатического уровня в резервуарах для хранения или технологического давления.
- Погружные датчики глубины и уровня в морской, соленой или соленой воде со степенью защиты IP68 – датчики и преобразователи с классом защиты IP68, подходящие для использования в приливной и прибрежной соленой воде.
- Низкий диапазон, Датчики уровня жидкости для небольшой глубины – Датчики уровня для измерения очень низкого уровня жидкости в мелководных реках, плотинах, стоках, канализации, ручьях и небольших резервуарах, которые погружаются или устанавливаются снаружи резервуара.
- Погружные датчики и датчики гидростатического уровня – датчики уровня для постоянного погружения в жидкость для определения уровня или глубины жидкости путем измерения гидростатического давления.
- Датчики и датчики гидростатического уровня с выходом 4–20 мА – датчики уровня жидкости с выходным сигналом токовой петли от 4 до 20 мА для определения глубины жидкости или уровня жидкости путем измерения гидростатического давления.
- Датчики уровня в баке дизельного топлива – Устройство для хранения дизельного топлива в баке для измерения уровня дизельного топлива и преобразования его в электрический сигнал для передачи на другие приборы.
- Погружные датчики уровня в топливном баке – Устройство в баке для хранения дизельного топлива для измерения уровня жидкости и преобразования его в электрический сигнал для отправки на другие приборы, защищенные от проникновения дизельного топлива, при полном погружении в жидкое топливо.
- Погружные датчики уровня жидкости – устройства, защищенные от проникновения жидкости при полном погружении в жидкость для измерения уровня жидкости и преобразования его в электрический сигнал для отправки на другие приборы.
Таблица сравнения типов продуктов
Воспользуйтесь приведенной ниже таблицей, чтобы сравнить преимущества и недостатки каждого типа технологии датчика уровня жидкости с параметрами применения и технических характеристик.
емкостный | Гидростатический | Ультразвуковой | Радар | |
---|---|---|---|---|
контакт со СМИ | да | да | № | № |
движущиеся части | № | да | № | № |
чувствительность к поверхностным возмущениям | № | № | да | № |
сосуд под давлением | да | сложнее | да | да |
сосуд вакуумированный | да | сложнее | № | да |
монтажное положение | верх | сбоку, снизу | верх | верх |
вязкие жидкости | № | да с плоской диафрагмой | да | да |
выступ в бак | да | № | № | № |
чувствительность к изменению плотности sg | да | да | № | № |
засорение снижает производительность | да | да | № | № |
точность | низкий | высокая | высокая | высокая |
стоимость | высокая | высокая | высокая | высокая |
Связанные страницы справки
Просмотрите другие страницы справки, связанные с той же группой тем, что и эта страница «Датчик уровня жидкости».
C4651-12804C4651-12804 | Постоянный поплавковый датчик уровня, нержавеющая сталь и буна, длина срабатывания 29,38 дюйма, для бочек на 55 галлонов | 504,25 долл. США / шт. | 504,25 долл. США | |
C4651-xxxxxC4651-xxxxx | Постоянный поплавковый датчик уровня, выбираемый пользователем, настраиваемая длина срабатывания | Позвоните, чтобы узнать цену / ea | Позвоните, чтобы узнать цену | |
C4954-13454C4954-13454 | Миниатюрный поплавковый датчик уровня, нержавеющая сталь, 10.Длина срабатывания 5 дюймов | 691,45 долл. США / шт. | 691,45 долл. США | |
C4954-13456C4954-13456 | Миниатюрный поплавковый датчик уровня непрерывного действия, нержавеющая сталь и буна, длина срабатывания 9,5 дюйма | 671 доллар США.75 / шт. | 671,75 $ | |
C4954-xxxxxC4954-xxxxx | Миниатюрный поплавковый датчик уровня, выбираемый пользователем, настраиваемая длина срабатывания | Позвоните, чтобы узнать цену / ea | Позвоните, чтобы узнать цену | |
M4010M4010 | Миниатюрный поплавковый выключатель с боковым креплением на 90 градусов, латунь и буна, перегородка 3/8 дюйма | 52 доллара.40 / шт. | 52,40 долл. США | |
M4168-1M4168-1 | Поплавковый выключатель высокого уровня, латунь и буна, пробка 3/4 дюйма, нормально открытая, для бочек на 55 галлонов | 124,75 долл. США / шт. | $ 124,75 | |
M4168-1-FMM4168-1-FM | Поплавковый выключатель высокого уровня, латунь и буна, пробка 3/4 дюйма, нормально открытая, для бочек на 55 галлонов, с фиксированной сигнализацией | 379 долларов.60 / шт. | 379,60 долл. США | |
M4168-2M4168-2 | Поплавковый выключатель низкого уровня, латунь и буна, пробка 3/4 дюйма, нормально закрытая, для бочек на 55 галлонов | 144,45 долл. США / шт. | 144,45 $ | |
M4168-3M4168-3 | Поплавковый выключатель высокого и низкого уровня, латунь и буна, пробка 3/4 дюйма, для бочек емкостью 55 галлонов, фиксированная сигнализация | 177 долларов.30 / шт. | 177,30 долл. США | |
M4300M4300 | Поплавковый выключатель, латунь и буна, 1/4 “NPT, 60 Вт | 36,15 долл. США / шт. | 36,15 $ | |
M4300-200 / 90 M4300-200 / 90 | Поплавковый переключатель раздела масло-вода, латунь / буна | 160 долларов.15 / шт. | 160,15 долл. США | |
M4300-SPDTM4300-SPDT | Поплавковый выключатель, латунь и буна, 1/4 “NPT, 25 Вт SPDT | 60,70 долл. США / шт. | 60,70 долл. США | |
M4301M4301 | Поплавковый выключатель, латунь и буна, 1/4 “NPT, 100 Вт | 43 доллара.05 / ea | 43,05 $ | |
M4302-7807-1M4302-7807-1 | Регулируемый поплавковый выключатель, латунь и буна, 10,5 “макс., 2” NPT | 168,70 долл. США / шт. | 168,70 $ | |
M4302-7807-2M4302-7807-2 | Регулируемый поплавковый выключатель, латунь и буна, 22.5 дюймов макс, 2 дюйма NPT | 183.60 долл. США / шт. | 183,60 $ | |
M4302-7807-3M4302-7807-3 | Регулируемый поплавковый выключатель, латунь и буна, 34,5 дюйма макс., 2 дюйма NPT | 190,40 долл. США / | шт.190 долларов.40 | |
M4302-7807-4M4302-7807-4 | Регулируемый поплавковый выключатель, латунь и буна, 46,5 “макс., 2” NPT | 201,90 долл. США / шт. | 201,90 долл. США | |
M4302-7807-5M4302-7807-5 | Регулируемый поплавковый выключатель, латунь и буна, 58.5 дюймов макс, 2 дюйма NPT | 210,30 долл. США / шт. | 210,30 долл. США | |
M4302-7807-6M4302-7807-6 | Регулируемый поплавковый выключатель, латунь и буна, 70,5 “макс., 2” NPT | 218,95 долл. США / шт. | 218 долларов.95 | |
M4500M4500 | Миниатюрный поплавковый выключатель, латунь и буна, 1/8 “NPT | 32,55 долл. США / шт. | 32,55 долл. США | |
M7000M7000 | Миниатюрный поплавковый выключатель, PBT и Buna, 1/8 “NPT | 16 долларов.30 / шт. | 16,30 долл. США | |
M7700M7700 | Боковой поплавковый выключатель, PBT, 1/2 “x 1/2” NPT | 24,10 долл. США / шт. | 24,10 долл. США | |
M7705M7705 | Боковой поплавковый выключатель, PBT, 1 “x 1/2” NPT, защитный экран | 73 доллара.30 / шт. | 73,30 долл. США | |
M7725M7725 | Поплавковый выключатель бокового монтажа, PBT, 1/2 “NPT, плоские клеммы 1/4” | 28,60 долл. США / шт. | 28,60 долл. США | |
M7750M7750 | Поплавковый выключатель бокового монтажа, PBT, 1/2 “NPT | 25 долларов.50 / шт. | 25,50 долл. США | |
M7755M7755 | Боковой поплавковый выключатель, PBT, 1 “NPT, защитный экран | 71,85 долл. США / шт. | 71,85 $ | |
M7790M7790 | Боковой поплавковый выключатель, PBT, перегородка 5/8 “с силиконовой прокладкой | 28 долларов США.65 / шт. | 28,65 долл. США | |
ML4444ML4444 | Комплект многоточечного поплавкового выключателя, латунь и буна, 2 “NPT, 2 уровня | 251,70 долл. США / шт. | 251,70 $ | |
ML4444-LVL3ML4444-LVL3 | Комплект многоточечного поплавкового выключателя, латунь и буна, сумматор 3-го уровня, для ML4444 | 80 долларов.60 / шт. | 80,60 долл. США | |
ML4444-LVL4ML4444-LVL4 | Комплект многоточечного поплавкового выключателя, латунь и буна, сумматор 4-го уровня, для ML4444 | 90,95 долл. США / шт. | 90,95 долл. США | |
ML4444-LVLS3-4ML4444-LVLS3-4 | Дополнительный сумматор 3-го и 4-го уровней для комплекта многоточечного переключателя ML4444 | 180 долларов.35 / шт. | 180,35 долл. США | |
MS4010MS4010 | Миниатюрный поплавковый выключатель с боковым креплением на 90 градусов, латунь и буна, перегородка 3/8 дюйма, защитный экран | 84,05 долл. США / шт. | 84,05 $ | |
MS4500MS4500 | Миниатюрный поплавковый выключатель, латунь и буна, 1/8 дюйма NPT, защитный экран | 51 доллар.45 / шт. | 51,45 долл. США | |
MS7000MS7000 | Миниатюрный поплавковый выключатель, PBT и Buna, 1/8 “NPT, защитный экран | 34,70 долл. США / шт. | 34,70 долл. США | |
MS7725MS7725 | Боковой поплавковый выключатель, PBT, 1 “NPT, защитный экран, плоские клеммы 1/4” | 68 долларов.70 / шт. | 68,70 $ | |
TL4569-10358TL4569-10358 | Визуальный индикатор уровня, латунь и буна, 2 дюйма NPT, общая длина 17,5 дюйма | 233,25 долл. США / шт. | 233,25 долл. США | |
TL4569-10359TL4569-10359 | Визуальный индикатор уровня, латунь и буна, 2 дюйма NPT, общая длина 22 дюйма | 244 доллара.05 / ea | 244,05 $ | |
TL4569-10360TL4569-10360 | Визуальный индикатор уровня, латунь и буна, 2 дюйма NPT, общая длина 26,5 дюйма | 254,85 долл. США / шт. | 254,85 долл. США | |
TL4569-10361TL4569-10361 | Визуальный индикатор уровня, латунь и буна, 2 дюйма NPT, общая длина 33 дюйма | 267 долларов.85 / шт. | 267,85 долл. США |
C4651-12802C4651-12802 | Постоянный поплавковый датчик уровня, нержавеющая сталь и полипропилен, длина срабатывания 16 дюймов | 309 долларов.65 / шт. | 309,65 долл. США | |
C4651-12803C4651-12803 | Постоянный поплавковый датчик уровня, нержавеющая сталь, длина срабатывания 21,13 дюйма | 429,50 долл. США / шт. | 429,50 долл. США | |
C4651-12804C4651-12804 | Постоянный поплавковый датчик уровня, нержавеющая сталь и буна, 29.Длина срабатывания 38 дюймов, для бочек емкостью 55 галлонов | 504,25 долл. США / шт. | 504,25 долл. США | |
C4651-xxxxxC4651-xxxxx | Постоянный поплавковый датчик уровня, выбираемый пользователем, настраиваемая длина срабатывания | Позвоните, чтобы узнать цену / ea | Позвоните, чтобы узнать цену | |
C4954-13454C4954-13454 | Миниатюрный поплавковый датчик уровня, нержавеющая сталь, 10.Длина срабатывания 5 дюймов | 691,45 долл. США / шт. | 691,45 долл. США | |
C4954-13455C4954-13455 | Миниатюрный поплавковый датчик уровня непрерывного действия, нержавеющая сталь и полипропилен, длина срабатывания 13 дюймов | 545 долларов.30 / шт. | 545,30 долл. США | |
C4954-13456C4954-13456 | Миниатюрный поплавковый датчик уровня непрерывного действия, нержавеющая сталь и буна, длина срабатывания 9,5 дюйма | 671,75 долл. США / шт. | 671,75 $ | |
C4954-xxxxxC4954-xxxxx | Миниатюрный поплавковый датчик уровня, выбираемый пользователем, настраиваемая длина срабатывания | Позвоните, чтобы узнать цену / ea | Позвоните, чтобы узнать цену | |
CK5127-13538 – Комплект поплавкового уровня 24 дюйма CK5127-13538 – Комплект поплавкового уровня 24 дюйма | Датчик постоянного уровня с настроенным панельным измерителем | 826 долларов.80 / шт. | $ 826,80 | |
CK5127-13539 – Комплект мини-поплавкового уровня 12 дюймов CK5127-13539 – Комплект мини-поплавкового уровня 12 дюймов | Миниатюрный непрерывный поплавковый датчик уровня с настроенным панельным измерителем | 758,15 долл. США / шт. | 758 долларов.15 | |
CK5127-13635 – Комплект для измерения уровня в бочке на 55 галлонов CK5127-13635 – Комплект для измерения уровня в бочке на 55 галлонов | Датчик непрерывного уровня с панельным измерителем для бочек на 55 галлонов | 920,40 долл. США / шт. | 920,40 долл. |