Środki płynne i granulowane są używane w różnych obszarach produkcji. Surowiec ten może pełnić różne funkcje, ale często technologie jego wykorzystania przewidują kontrolę napełniania nimi pojemników, bunkrów i zbiorników. W tym celu stosuje się specjalne urządzenia sygnalizacyjne, które można również uznać za czujniki i przekaźniki sterujące. W takim przypadku sposoby wskazywania i zasady wyznaczania poziomów napełnienia mogą być inne. Na rynku dostępne są sygnalizatory poziomu różniące się konstrukcją, rodzajem elementu czujnikowego oraz obecnością dodatkowych funkcji.
Czujniki pojemnościowe
Są to najpopularniejsze alarmy uniwersalne, które w zależności od modelu są odpowiednie dla mediów masowych lub ciekłych. W szczególności za pomocą pojemnościowego urządzenia sygnalizacyjnego oceniane są poziomy proszków, produktów ziarnistych, lepkich olejów, zaczynów cementowych itp. Niektóre modyfikacje pozwalają również na wykrycie obecności ciał obcych, sygnalizując to centrali. Zasada działania opiera się na wahaniach pojemności elektrycznej.
Z reguły ten typ przełącznika poziomu ma czuły element, którybezpośrednio styka się z materiałem docelowym, stale monitorując parametry dielektryczne medium powietrznego. Wahania rejestrowanych częstotliwości są zamieniane na sygnał podawany do wyjściowego przekaźnika sterującego. Konstrukcja czujnika pojemnościowego jest zróżnicowana - producenci produkują modele rurowe, elastyczne, kablowe i inne.
Przełączniki pływakowe
Również prosta w konstrukcji i wszechstronna wersja sygnalizatora. Standardowe urządzenie takiego czujnika zapewnia obecność pływaka, który jest połączony z mechanizmami przełączającymi styków elektromagnetycznych. W środowisku pracy detektory pływakowe mogą być umieszczane zarówno w pionie, jak iw poziomie, co również rozszerza zakres ich zastosowań. A jednak istnieją ograniczenia w stosowaniu czujników tego typu.
Na przykład są rzadko stosowane w procesach technologicznych, gdzie wymagana jest wysoka dokładność odczytów oraz dodatkowe wskazanie właściwości czynnika roboczego. Z drugiej strony pływakowy sygnalizator poziomu jest odporny na niekorzystne warunki pracy. Z tego powodu jest używany jako rejestrator poziomu agresywnych chemikaliów, nafty, wody morskiej itp. Średnia maksymalna temperatura stosowania łącznika pływakowego wynosi 200°C.
Boje
W pewnym sensie rodzaj sygnalizatorów pływakowych, ale mających swoje własne cechy. Podstawą konstrukcji jest pława, którazawieszony na kablu i, w taki sam sposób jak analogi pływakowe, jest podłączony do mechanizmów stykowych do przesyłania odczytów. Proces zanurzenia urządzenia w roboczym medium płynnym przyczynia się do zmiany obciążenia kabla, co prowadzi do rozwarcia styków.
Model jest dość prosty w konstrukcji, ale ma znaczące zalety. Na przykład boja wodowskazowa może pracować przy wysokim ciśnieniu - około 20 MPa. Jeśli chodzi o ochronę przed agresywnymi środowiskami i wpływami temperatury, te cechy są określone przez konstrukcję i materiały wykonania konkretnego modelu.
Alarmy wibracyjne
Bardziej technologiczna wersja sygnalizatora, która może być używana w różnych środowiskach - sypkich i płynnych. Zasada działania, jak sama nazwa wskazuje, opiera się na ruchach oscylacyjnych. Podczas pracy czuły element urządzenia wytwarza wibracje mechaniczne w warunkach częstotliwości rezonansowej. Czujnik zasilany jest z generatora piezoelektrycznego lub innego źródła zasilania.
Zanurzenie wibrującego łącznika poziomu powoduje zmianę aktywności drgań częstotliwości i parametrów elektrycznych w obwodzie podłączonym do czujnika. Ponadto zmienione parametry obwodu elektrycznego są rejestrowane w przekaźniku jako dyskretny sygnał wyjściowy. Zaletami alarmów wibracyjnych są odporność na wpływ temperatury, wysokie ciśnienie i agresywne środowiska. Dla wielu konsumentów ważna jest również wysoka dokładność takich urządzeń – średni błąd to 1 mm.
Czujniki optyczne
Optyczne urządzenia sygnalizacyjne wykorzystują wiązkę światła jako detektor poziomu. Źródłem może być mała lampa podczerwieni lub laser. Sama zasada pomiaru opiera się na zdolności materiału docelowego do odbijania, załamywania lub przepuszczania strumieni światła przez siebie.
Należy podkreślić, że urządzenia optyczne zapewniają zarówno analizę kontaktową, jak i bezkontaktową. Ponieważ jest to elektroniczny przełącznik poziomu, możesz również liczyć na wysoką dokładność dostarczanych wyników. Jeśli chodzi o materiały robocze, mogą to być zarówno media tradycyjne, jak i specyficzne, np. produkty piankowe lub olejowe. Dodatkowo optyka umożliwia rejestrację gęstości, lepkości i przezroczystości materiałów.
Czujniki ultradźwiękowe
Podobnie jak inne ultradźwiękowe urządzenia pomiarowe, ten typ czujnika poziomu działa w oparciu o ocenę drgań akustycznych. Jako źródło promieniowania działa specjalny odbiornik. Jest instalowany w kontenerze, po czym rozpoczyna się proces propagacji tła pola ultradźwiękowego. W momentach ustalenia odchyleń parametrów fal dźwiękowych elektronika zwraca się do przekaźnika wyjściowego, zamykając lub otwierając obwód.
Ultradźwiękowe sygnalizatory poziomu mają średni błąd 2 mm, ale wartość tę można poprawić w procesie wyszukiwania najkorzystniejszej lokalizacji. Jak pokazuje praktyka, ultradźwiękowe modele sygnalizatorów są bardzowymagających warunków pracy w lokalu. Ale poza tym wykazują stałą wydajność.
Modele wirników sygnalizatorów
Jest to jedna z najpopularniejszych wersji sygnalizatorów elektromechanicznych, która jest najczęściej używana do pracy z mieszankami sypkimi. Takie urządzenia mogą być stosowane w przemyśle wybuchowym i spożywczym do obsługi materiałów o gęstości około 100 g/l i frakcji do 50 mm. W szczególności obrotowy przełącznik poziomu służy do wyposażenia zbiorników na cukier, zboże, proszek, paszę dla zwierząt itp.
Elementem pomiarowym dla takich modeli jest łopatka wirnika, która obraca się w wyniku przeniesienia siły z synchronicznego silnika elektrycznego. Właściwie moment zmiany poziomu w zbiorniku jest rejestrowany w wyniku zamocowania ostrza przez docelowe medium. Następnie wchodzi do gry wypełnienie elektromechaniczne, które otwiera styki, wysyłając sygnał do przekaźnika sterownika.
Odmiany według typu przełącznika
Większość urządzeń sygnalizacyjnych współpracuje z przełącznikami stykowymi wskaźnika, które są dwojakiego rodzaju - elektromechaniczne i półprzewodnikowe. W pierwszym przypadku stosuje się styki mechaniczne lub przekaźnik sterujący. Do mocnych stron elektromechaniki należy możliwość pracy z dużymi zakresami napięć i prądów, co poprawia dokładność pomiaru.
Jednocześnie na takie styki nie ma wpływu parowanie, dzięki czemu czujnik poziomu cieczy z elektromechaniką może pracować wpomieszczenia o wysokich temperaturach. Z kolei przełączniki półprzewodnikowe nie posiadają ruchomych elementów mechanicznych podlegających zużyciu. Oznacza to, że w trakcie korzystania z tego urządzenia nie jest wymagana regularna aktualizacja materiałów eksploatacyjnych. Ponadto urządzenia półprzewodnikowe przełączają się szybciej i reagują na system akwizycji sygnału.
Wniosek
Wybierając odpowiednie urządzenie do ustalania poziomu napełnienia pojemników określonymi materiałami, warto wziąć pod uwagę wiele parametrów. Warto zacząć od charakterystyki środowiska i warunków pracy urządzenia. To da Ci wyobrażenie o optymalnym projekcie i skali pomiarowej.
Na duży wybór wpływa zasada działania wskaźnika poziomu, a także sposób przekazywania informacji do przekaźnika. Co najmniej te parametry określą dokładność pomiaru. Nie ignoruj dodatkowej funkcjonalności. Im bardziej złożone i droższe urządzenie sygnalizacyjne, tym więcej możliwości będzie w stanie rejestrować charakterystykę otoczenia. Tak więc, oprócz poziomu fizycznego napełnienia pojemnika, te same modele optyczne i ultradźwiękowe mogą przekazywać informacje o gęstości, stopniu lepkości i innych właściwościach materiału.
