Napady

Jak funguje bezkontaktní snímač hladiny vody?

Kapalina označuje jeden z agregovaných stavů látek. Má vysokou tekutost a schopnost převzít tvar nádoby, ve které se nachází. Ke sledování hladiny kapaliny v nádrži nebo potrubí se používají speciální snímače hladiny. Podle akčních a konstrukčních vlastností se dělí na dvě skupiny – hladinoměry a alarmy.

Interaktivní výběr snímače hladiny kapaliny

Hladinoměr – je zařízení pro neustálé měření hladiny kapalného média v uzavřených systémech. Jeho činnost je založena na schopnosti převádět hodnotu hladiny na proporcionální elektrický signál, který je přiváděn na analogový nebo digitální výstup. Proces převodu probíhá v elektronickém modulu.

Signalizační zařízení – zařízení používané ke stanovení hladiny kapalných médií při plnění/vyprazdňování nádob a potrubí. Zvláštností takových snímačů je, že používají diskrétní signál – relé nebo tranzistor. Princip činnosti spočívá v tom, že zařízení bude fungovat, když kapalina dosáhne citlivého prvku alarmu nebo jej uvolní z expozice. V tomto okamžiku je dodáván elektrický výstupní signál.

Jaký typ snímače hladiny instalovat se volí na základě úkolů, které mají být řešeny. Často se stává, že potřebujete použít oba senzory paralelně. Například když je potřeba chránit čerpací agregáty před „suchým chodem“, zabránit přetečení kapalin a zajistit jejich přesné dávkování.

Také typ zařízení závisí na fyzikálních a chemických vlastnostech kapalného média. Je třeba vzít v úvahu jeho viskozitu, elektrickou vodivost, agresivitu prostředí atd. Kromě toho je výběr ovlivněn vlastnostmi technologických procesů: tlak média, jeho teplota, rychlost proudění atd.

Chcete-li získat optimální řešení vašeho problému, vyplňte dotazník,
a naši specialisté vás budou kontaktovat, aby nabídli hotovou odpověď.

Stáhněte si dotazník v PDF

Na základě principu interakce citlivého prvku snímače s kapalným médiem jsou zařízení rozdělena do dvou kategorií:

Kontakt – celý hladinoměr nebo jeho jednotlivá část je v kontaktu s médiem.
Bezkontaktní – měření probíhá bez přímého kontaktu s kapalinou.

Každý z těchto dvou typů senzorů má své pozitivní a negativní stránky.

Kontaktní senzory slouží ke kontrole hladiny v nádobách používaných k realizaci technologických procesů realizovaných ve ztížených provozních podmínkách. Patří sem:

okolní teplota nad +90…100°С;
tlak kapaliny je větší než 3 bary.

Často se jedná o kontaktní typ snímačů, které se instalují, když je potřeba kontrolovat hladinu pěnivých kapalin. Například pivo, mléčné mléko, džusy, soda. Vzhledem k silnému rozptylu signálu bezkontaktního snímače v úzkých nádržích velké výšky je v takových případech také lepší použít kontaktní hladinoměry.

Bezdotykový snímač hladiny používá se v případech, kdy prostředí může negativně ovlivnit výkonnostní charakteristiky zařízení. Správnost měření a fungování hladinoměrů mohou být vážně ovlivněny:

kapalná média s vysokým viskozitním koeficientem;
agresivní kapaliny.

Kromě bezdotykových hladinoměrů lze pro měření hladiny agresivních médií použít kontaktní přístroje ze speciální korozivzdorné nerezové oceli.

Kromě toho, že se snímače hladiny liší funkčností (signalizační zařízení/hladinoměr) nebo způsobem měření (kontaktní/bezdotykové), mohou mít i různé principy činnosti.

Přečtěte si více

Jaký strom kvete v dubnu?

Podrobnější informace o každém principu jednání, jeho pozitivních a negativních stránkách naleznete na našich webových stránkách. Níže si představíme rozdíly a praktické aplikační možnosti každého z hladinových snímačů uvedených v tabulce.

Kapacitní snímače hladiny – Jedná se o levné hladinoměry pro různé kapaliny. Používají se tam, kde není potřeba vysoce přesná měření a médium nepění ani se nelepí na měřící senzor. Kapacitní snímače jsou zpravidla instalovány uvnitř malých kontejnerů. Pro kontrolu hladiny agresivních médií a tekutých potravinových přípravků se používají modely senzorů se sondou, která je potažena plastem. Nevýhodou těchto zařízení je velká chyba měření pro média s nízkou dielektrickou konstantou (ε = od 1,5 do 3). Pro dielektrické prostředí není kapacitní typ zařízení obecně vhodný.

Pro minimalizaci této nevýhody kapacitních snímačů byl vyvinut kapacitní frekvenční alarm. Použití RF technologie umožnilo měřit hladinu slabě vodivých médií a eliminovat chyby vzniklé pěnou.

Hydrostatické snímače hladiny Jsou také levné, ale jejich přesnost je výrazně vyšší než u kapacitních zařízení. Principem měření je stanovení hladiny na základě tlaku vytvářeného sloupcem kapaliny. Tato zařízení lze instalovat nejen do otevřených, ale i uzavřených nádob, kde je kapalina pod atmosférickým tlakem. Pokud je tlak vyšší/nižší, výsledky měření budou nesprávné.

Přesnost získaných měření je ovlivněna hustotou kapaliny, respektive její stálostí po celou dobu, po kterou jsou měření prováděna. Vzhledem k tomuto faktoru je lepší nepoužívat taková čidla při sledování kapalin, jejichž hustota se může měnit se změnami teploty. Taková zařízení jsou vhodná pro čistou vodu, odpadní vodu, tekutá potravinářská média a také různé chemické roztoky. Přístroje jsou nepostradatelné v případech, kdy je nutné provádět měření v hlubokých vrtech.

Obejít hladinoměry – fungování je založeno na principu zobecňování nádob. Tento druh snímačů lze použít v uzavřených nádobách, které jsou pod vysokým tlakem a okolní teplota je do +250°C. Bypass senzory lze použít společně s magnetostrikčními zařízeními, což otevírá možnost jejich implementace do systémů automatického řízení. Tento typ hladinoměru by se neměl používat pro kapaliny s vysokou viskozitou, stejně jako pro média, jejichž viskozita se zvyšuje s klesající teplotou.

Magnetostrikční и magnetické senzory – Toto jsou plovákové měřiče. Plovák je součástí měřícího mechanismu, je umístěn na hladině média, jehož hladina je řízena. Taková zařízení se vyznačují poměrně vysokou přesností měření. Vezmeme-li tento faktor v úvahu, jsou často používány pro komerční účtování ropných produktů, paliv a chemických roztoků.

Mikrovlnné reflexní senzory konstrukčně se skládají z vlnovodu a elektronického modulu. Vlnovod musí mít délku odpovídající hloubce nádrže, ve které se provádí měření. Snímače tohoto typu se vyznačují vysokou přesností měření a možností použití v náročných podmínkách – při vysokém okolním tlaku, vysoké teplotě. Hladinoměry navíc dobře fungují s lepivými a pěnivými médii. Jedná se o nejuniverzálnější typ snímače, který je vhodný pro různé kapaliny a v praxi nemá prakticky žádná omezení.

Přečtěte si více

Jaké obiloviny by diabetici neměli jíst?

Mikrovlnný radarový senzor – univerzální hladinoměr pro nepřetržité sledování hladiny kapaliny. Vyznačuje se vysokou přesností měření a má výhody, které poskytuje bezkontaktní způsob práce. Zařízení je vhodné pro téměř jakoukoli kapalinu, která může být způsobena plynovými polštáři vytvořenými nad jeho povrchem. Pak je lepší se rozhodnout pro radarové měřiče FMCW. Nejčastěji se mikrovlnné hladinoměry používají v nádobách, kde se hladina mění pomalu. Nevýhodou těchto zařízení je jejich poměrně vysoká cena.

Ultrazvukové snímače hladiny – bezkontaktní měřiče s dobrou přesností a dostupnou cenou. Zařízení dobře fungují s různými kapalinami. Výjimkou jsou pěnící média, stejně jako zásobníky, ve kterých se z odpařené kapaliny tvoří plynový polštář.

Optická signalizační zařízení – velmi kompaktní přístroje, které se používají pro měření uvnitř malých nádob, které jsou ovlivněny vibracemi.

Vibrační alarmy řez do nádrže v určité výšce. Snímací prvek neustále vibruje, což umožňuje měřit pěnivost a husté kapaliny.

Plovákové senzory – jedná se o jednoduché a levné hladinové spínače používané ke sledování hladiny čistých kapalin, odpadních vod a mírně agresivních roztoků. Mají nízkou míru přesnosti. Nejčastěji se používají k řízení procesu zapínání a vypínání čerpacích jednotek. Existují dva typy alarmů: kabelový, magnetický. Kabelová zařízení mohou být ponořena dovnitř nádoby jejím vrškem do hloubky rovné délce kabelu. Magnetické senzory se zařezávají do bočních stěn nádrží na požadované úrovni. Pro měření v agresivním prostředí musí být plovák a kabel vyrobeny ze speciální plastové kompozice.

Typy snímačů hladiny kapalin

magneto- přísné hladinoměr		Hydrosta- tik hladinoměr		Plovák magnetický hladinoměr		Magnetický plovák hlásič
Bypass indikátor úroveň	Kabel plovák přepínač	Ultra- zvuk hladinoměr	kapacitní hladinoměr	Radar hladinoměr	Mikrovlnná trouba reflex. hladinoměr

							Vibrační hlásič úroveň
							kapacitní hlásič úroveň
							Plovák magnetický hlásič
							Lopatkový snímač průtoku
Mini plovák hladinový spínač		Tempera- turné průtokový senzor