Flytende og granulære medier brukes i ulike produksjonsområder. Dette råmaterialet kan utføre forskjellige funksjoner, men ofte sørger teknologiene for bruken for kontroll av fyllingen av beholdere, bunkere og reservoarer med dem. Til dette brukes spesielle signalapparater, som også kan betraktes som sensorer og kontrollreléer. I dette tilfellet kan indikasjonsmetodene og prinsippene for å bestemme fyllingsnivåene være forskjellige. Det er nivåbrytere på markedet som er forskjellige i design, type sensorelement og tilstedeværelsen av tilleggsfunksjoner.
Kapasitive sensorer
Dette er de vanligste universalalarmene, som, avhengig av modell, egner seg for enten bulk eller flytende media. Spesielt blir nivåene av pulver, granulære produkter, tyktflytende oljer, sementslam etc. evaluert ved hjelp av en kapasitiv signalanordning Noen modifikasjoner lar deg også oppdage tilstedeværelsen av fremmedlegemer, og signalisere dette til kontrollpanelet. Driftsprinsippet er basert på fluktuasjoner i den elektriske kapasitansen.
Som regel har denne typen nivåbrytere et følsomt element somkommer i direkte kontakt med målmaterialet, og overvåker konstant de dielektriske parametrene til luftmediet. Svingninger i de registrerte frekvensene konverteres til et signal som føres til utgangskontrollreléet. Utformingen av den kapasitive sensoren er variert - produsenter produserer rørformede, fleksible, kabel- og andre modeller.
Flytebrytere
Også enkel i design og allsidig versjon av signalapparatet. Standardenheten til en slik sensor sørger for tilstedeværelsen av en flottør, som er koblet til brytermekanismene til elektromagnetiske kontakter. I arbeidsmiljøet kan flottørdetektorer plasseres både vertik alt og horisont alt, noe som også utvider applikasjonsområdet. Og likevel er det restriksjoner på bruken av sensorer av denne typen.
De brukes for eksempel sjelden i teknologiske prosesser der det kreves høy nøyaktighet av avlesninger og ytterligere indikasjon på egenskapene til arbeidsmediet. På den annen side er flytenivåbryteren motstandsdyktig mot ugunstige driftsforhold. Av denne grunn brukes den som registrering av nivåer av aggressive kjemikalier, parafin, sjøvann osv. Gjennomsnittlig maksimumstemperatur for bruk av en flottørbryter er 200°C.
Bøyer
På en eller annen måte en slags flytende signalutstyr, men med sine egne egenskaper. Grunnlaget for strukturen er dannet av en bøye, somopphengt i en kabel og, på samme måte som flyteanaloger, koblet til kontaktmekanismer for overføring av avlesninger. Prosessen med å senke enheten i et fungerende flytende medium bidrar til en endring i belastningen på kabelen, noe som fører til åpning av kontaktene.
Modellen er ganske enkel i design, men den har betydelige fordeler. For eksempel er en bøyevannstandsindikator i stand til å operere ved høyt trykk - omtrent 20 MPa. Når det gjelder beskyttelse mot aggressive miljøer og temperaturpåvirkninger, bestemmes disse egenskapene av utformingen og materialene for produksjon av en bestemt modell.
Vibrerende alarmer
En mer teknologisk versjon av signalapparatet, som kan brukes i forskjellige miljøer - løst og flytende. Driftsprinsippet, som navnet tilsier, er basert på oscillerende bevegelser. Under drift produserer det følsomme elementet i enheten mekaniske vibrasjoner under forhold med resonansfrekvens. Sensoren drives av en piezoelektrisk generator eller annen strømkilde.
Nedsenking av en vibrerende nivåbryter fremkaller en endring i aktiviteten til frekvensoscillasjoner og elektriske parametere i kretsen koblet til sensoren. Videre blir de endrede parametrene til den elektriske kretsen registrert i reléet som et diskret utgangssignal. Fordelene med vibrasjonsalarmer inkluderer motstand mot temperatureffekter, høyt trykk og aggressive miljøer. For mange forbrukere er den høye nøyaktigheten til slike enheter også viktig – gjennomsnittsfeilen er 1 mm.
Optiske sensorer
Optiske signalenheter bruker en lysstråle som nivådetektor. Kilden kan være en infrarød liten lampe eller en laser. Selve måleprinsippet er basert på målmaterialets evne til å reflektere, bryte eller overføre lysstrømmer gjennom seg selv.
Det er viktig å understreke at optiske enheter gir både kontakt- og ikke-kontaktanalyse. Siden dette er en elektronisk nivåbryter, kan du også stole på den høye nøyaktigheten av resultatene som gis. Når det gjelder arbeidsmaterialer, kan dette være både tradisjonelle medier og spesifikke, for eksempel skum eller oljeprodukter. I tillegg gjør optikk det mulig å registrere tetthet, viskositet og gjennomsiktighet til materialer.
Ultralydsensorer
Som annet ultralydmåleutstyr, fungerer denne typen nivåsensorer basert på evaluering av akustiske vibrasjoner. En spesiell mottaker fungerer som en strålingskilde. Den er installert i en beholder, hvoretter prosessen med bakgrunnsforplantning av ultralydfeltet startes. I øyeblikkene for å fikse avvik i parametere for lydbølger, vender elektronikken seg til utgangsreléet, lukker eller åpner kretsen.
Ultralydnivåbrytere har en gjennomsnittlig feil på 2 mm, men dette tallet kan forbedres i prosessen med å finne den mest gunstige plasseringen. Som praksis viser, er ultralydmodeller av signaleringsenheter veldigkrevende på arbeidsforholdene i lokalene. Men ellers viser de jevn ytelse.
Rotormodeller av signalgivere
Dette er en av de vanligste versjonene av elektromekaniske signalutstyr, som oftest brukes til å arbeide med bulkblandinger. Slike enheter kan brukes i eksplosiv- og næringsmiddelindustri for å betjene materialer med en tetthet på ca. 100 g/l og en brøkdel på opptil 50 mm. Spesielt brukes den roterende nivåbryteren til å utstyre tanker for sukker, korn, pulver, dyrefôr osv.
Føleelementet for slike modeller er representert av et rotorblad, som roterer som et resultat av kraftoverføring fra en synkron elektrisk motor. Faktisk registreres øyeblikket for nivåendring i tanken som et resultat av fiksering av bladet av målmediet. Da kommer den elektromekaniske fyllingen inn, som åpner kontaktene, og sender et signal til kontrollerreléet.
varianter etter brytertype
De fleste signalenheter fungerer med indikatorkontaktbrytere, som er av to typer - elektromekanisk og solid state. I det første tilfellet brukes mekaniske kontakter eller et kontrollrelé. Styrkene til elektromekanikk inkluderer evnen til å arbeide med store spennings- og strømområder, noe som forbedrer målenøyaktigheten.
Slike kontakter er samtidig ikke påvirket av fordampning, så væskenivåbryteren med elektromekanikk får virke irom med høye temperaturer. På sin side har solid state-brytere ikke bevegelige mekaniske elementer utsatt for slitasje. Det vil si at i prosessen med å bruke denne enheten, er det ikke nødvendig med regelmessig oppdatering av forbruksvarer. I tillegg bytter solid state-enheter raskere og reagerer på signalinnsamlingssystemet.
Konklusjon
Ved å velge en passende enhet for å fikse fyllingsnivået til beholdere med visse materialer, er det verdt å vurdere mange parametere. Det er verdt å starte med egenskapene til miljøet og driftsforholdene til enheten. Dette vil gi deg en ide om den optimale design- og måleskalaen.
Mye av valget er påvirket av prinsippet for drift av nivåindikatoren, samt metoden for å overføre informasjon til reléet. Som et minimum vil disse parametrene bestemme nøyaktigheten av målingen. Ikke ignorer tilleggsfunksjonaliteten. Jo mer kompleks og kostbar signalanordningen er, desto flere muligheter vil den gi for å registrere omgivelsenes egenskaper. Så, i tillegg til nivået av fysisk fylling av beholderen, kan de samme optiske og ultralydmodellene overføre informasjon om tettheten, viskositeten og andre kvaliteter til materialet.
