Mediile lichide și granulare sunt utilizate în diferite domenii de producție. Această materie primă poate îndeplini diferite funcții, dar adesea tehnologiile de utilizare a acesteia asigură controlul umplerii containerelor, buncărelor și rezervoarelor cu acestea. Pentru aceasta se folosesc dispozitive speciale de semnalizare, care pot fi considerate și senzori și relee de control. În acest caz, metodele de indicare și principiile de determinare a nivelurilor de umplere pot fi diferite. Există comutatoare de nivel pe piață care diferă în ceea ce privește designul, tipul de element de detectare și prezența unor funcții suplimentare.
Senzori capacitivi
Acestea sunt cele mai comune alarme universale, care, în funcție de model, sunt potrivite fie pentru medii în vrac, fie pentru medii lichide. În special, nivelurile de pulberi, produse granulare, uleiuri vâscoase, șlamuri de ciment etc. sunt evaluate cu ajutorul unui dispozitiv de semnalizare capacitiv. Unele modificări vă permit și detectarea prezenței corpurilor străine, semnalând acest lucru către panoul de control. Principiul de funcționare se bazează pe fluctuațiile capacității electrice.
De regulă, acest tip de comutator de nivel are un element sensibil carecontactează direct cu materialul țintă, monitorizând constant parametrii dielectrici ai mediului de aer. Fluctuațiile frecvențelor înregistrate sunt convertite într-un semnal transmis la releul de control al ieșirii. Designul senzorului capacitiv este variat - producătorii produc modele tubulare, flexibile, cu cablu și alte modele.
Comutatoare cu flotor
De asemenea, simplu în design și versiunea versatilă a dispozitivului de semnalizare. Dispozitivul standard al unui astfel de senzor asigură prezența unui flotor, care este conectat la mecanismele de comutare ale contactelor electromagnetice. În mediul de lucru, detectoarele cu plutitor pot fi amplasate atât pe verticală, cât și pe orizontală, ceea ce extinde, de asemenea, gama de aplicații ale acestora. Și totuși există restricții privind utilizarea senzorilor de acest tip.
De exemplu, ele sunt rareori utilizate în procesele tehnologice în care este necesară precizia ridicată a citirilor și indicarea suplimentară a proprietăților mediului de lucru. Pe de altă parte, comutatorul de nivel cu plutitor este rezistent la condiții nefavorabile de funcționare. Din acest motiv, este folosit ca un înregistrator al nivelurilor de substanțe chimice agresive, kerosen, apă de mare etc. Temperatura medie maximă pentru utilizarea unui întrerupător cu plutitor este de 200°C.
geamanduri
Într-un fel, un fel de dispozitive de semnalizare plutitoare, dar având propriile caracteristici. Baza structurii este formată dintr-o geamandură, caresuspendat pe un cablu și, în același mod ca analogii float, este conectat la mecanisme de contact pentru transmiterea citirilor. Procesul de scufundare a dispozitivului într-un mediu lichid de lucru contribuie la modificarea sarcinii pe cablu, ceea ce duce la deschiderea contactelor.
Modelul este destul de simplu ca design, dar are avantaje semnificative. De exemplu, un indicator al nivelului apei cu geamanduri este capabil să funcționeze la presiuni ridicate - aproximativ 20 MPa. În ceea ce privește protecția împotriva mediilor agresive și a influențelor de temperatură, aceste calități sunt determinate de designul și materialele de fabricație ale unui anumit model.
Alarme vibratoare
O versiune mai tehnologică a dispozitivului de semnalizare, care poate fi folosită în diferite medii - liber și lichid. Principiul de funcționare, după cum sugerează și numele, se bazează pe mișcări oscilatorii. În timpul funcționării, elementul sensibil al dispozitivului produce vibrații mecanice în condiții de frecvență de rezonanță. Senzorul este alimentat de un generator piezoelectric sau de altă sursă de energie.
Imersia unui comutator de nivel vibrant provoacă o modificare a activității oscilațiilor de frecvență și a parametrilor electrici din circuitul conectat la senzor. În plus, parametrii modificați ai circuitului electric sunt înregistrați în releu ca semnal de ieșire discret. Avantajele alarmelor cu vibrații includ rezistența la efectele de temperatură, presiune ridicată și medii agresive. Pentru mulți consumatori, precizia ridicată a unor astfel de dispozitive este de asemenea importantă - eroarea medie este de 1 mm.
Senzori optici
Dispozitivele de semnalizare optică folosesc un fascicul de lumină ca detector de nivel. Sursa poate fi o lampă mică cu infraroșu sau un laser. Principiul de măsurare în sine se bazează pe capacitatea materialului țintă de a reflecta, refracta sau transmite fluxuri de lumină prin el însuși.
Este important de subliniat faptul că dispozitivele optice oferă atât analize de contact, cât și analize fără contact. Deoarece acesta este un comutator de nivel electronic, puteți conta și pe precizia ridicată a rezultatelor furnizate. În ceea ce privește materialele de lucru, acestea pot fi atât medii tradiționale, cât și specifice, de exemplu, produse din spumă sau uleiuri. În plus, optica face posibilă înregistrarea densității, vâscozității și transparenței materialelor.
Senzori cu ultrasunete
Ca și alte echipamente de măsurare cu ultrasunete, acest tip de senzor de nivel funcționează pe baza evaluării vibrațiilor acustice. Un receptor special acționează ca o sursă de radiație. Este instalat într-un container, după care începe procesul de propagare de fundal a câmpului ultrasonic. În momentele de fixare a abaterilor în parametrii undelor sonore, electronica se întoarce la releul de ieșire, închizând sau deschizând circuitul.
Comutatoarele de nivel cu ultrasunete au o eroare medie de 2 mm, dar această cifră poate fi îmbunătățită în procesul de găsire a celei mai favorabile locații. După cum arată practica, modelele cu ultrasunete ale dispozitivelor de semnalizare sunt foarteexigenți cu privire la condițiile de muncă din incintă. Dar, în caz contrar, demonstrează performanțe consistente.
Modele cu rotor de semnalizatoare
Aceasta este una dintre cele mai comune versiuni ale dispozitivelor de semnalizare electromecanice, care este cel mai des folosită pentru a lucra cu amestecuri în vrac. Astfel de dispozitive pot fi utilizate în industriile explozive și alimentare pentru a deservi materiale cu o densitate de aproximativ 100 g/l și o fracțiune de până la 50 mm. În special, comutatorul rotativ de nivel este utilizat pentru echiparea rezervoarelor pentru zahăr, cereale, praf, hrană pentru animale etc.
Elementul sensibil pentru astfel de modele este reprezentat de o lamă de rotor, care se rotește ca urmare a transferului de forță de la un motor electric sincron. De fapt, momentul schimbării nivelului în rezervor este înregistrat ca urmare a fixării lamei de către mediul țintă. Apoi intră în joc umplerea electromecanică, care deschide contactele, trimițând un semnal către releul controlerului.
Soiuri în funcție de tipul comutatorului
Majoritatea dispozitivelor de semnalizare funcționează cu comutatoare de contact indicator, care sunt de două tipuri - electromecanice și în stare solidă. În primul caz, se folosesc contacte mecanice sau un releu de comandă. Punctele forte ale electromecanicii includ capacitatea de a lucra cu intervale mari de tensiune și curent, ceea ce îmbunătățește precizia măsurării.
În același timp, astfel de contacte nu sunt afectate de evaporare, astfel încât comutatorul de nivel al lichidului cu electromecanică poate funcționa încamere cu temperaturi ridicate. La rândul lor, comutatoarele în stare solidă nu au elemente mecanice în mișcare supuse uzurii. Adică, în procesul de utilizare a acestui dispozitiv, nu este necesară actualizarea regulată a consumabilelor. În plus, dispozitivele cu stare solidă comută mai rapid și răspund la sistemul de achiziție a semnalului.
Concluzie
În alegerea unui dispozitiv potrivit pentru fixarea nivelului de umplere al recipientelor cu anumite materiale, merită să luați în considerare mulți parametri. Merită să începeți cu caracteristicile mediului și condițiile de funcționare ale dispozitivului. Acest lucru vă va oferi o idee despre scara optimă de proiectare și măsurare.
O mare parte din alegere este influențată de principiul de funcționare al indicatorului de nivel, precum și de metoda de transmitere a informațiilor către releu. Cel puțin, acești parametri vor determina acuratețea măsurării. Nu ignorați funcționalitatea suplimentară. Cu cât dispozitivul de semnalizare este mai complex și mai scump, cu atât va oferi mai multe oportunități pentru înregistrarea caracteristicilor mediului. Deci, pe lângă nivelul de umplere fizică a recipientului, aceleași modele optice și ultrasonice pot transmite informații despre densitatea, gradul de vâscozitate și alte calități ale materialului.
