Článok bude hovoriť o indikátoroch hladiny kvapalín, ktoré sa používajú v rôznych odvetviach – od automobilového priemyslu až po domácnosti a priemyselné odvetvia. Na automatizáciu rôznych procesov je potrebné kontrolovať hladinu kvapaliny. To je možné vykonať pomocou špeciálnych senzorov. Do riadiacej jednotky posielajú signál o výške hladiny, na ktorej je kvapalina v nádrži. Nasleduje popis hlavných typov snímačov a funkcií ich činnosti.
Princíp činnosti a dizajn
Konštrukcia tohto typu snímača závisí od jeho funkčnosti. Tento parameter ovplyvňuje typ zariadenia - môže to byť signalizácia alebo meranie. Prvé sú potrebné na sledovanie konkrétneho bodu plnenia nádoby (napríklad maximum alebo minimum). Tie vám umožňujú neustále kontrolovať množstvo tekutiny.
Na základePrincíp činnosti môže spočívať aj v elektrickej vodivosti, hydrostatike, elektromagnetizme, akustike, optike atď. Toto je hlavný parameter, ktorý určuje rozsah použitia zariadení.
A metóda merania môže byť bezkontaktná alebo kontaktná.
Za zmienku tiež stojí, že dizajn závisí od oblasti, v ktorej sa zariadenie používa. Musíte pochopiť, že meranie hladiny obyčajnej pitnej vody alebo horľavého materiálu sú dve rôzne veci.
Rôzne senzory
Hladinomery v parných kotloch možno použiť inak. Hlavná vec je, že vydržia zaťaženie. Existuje niekoľko typov spotrebičov:
- Float.
- Pomocou ultrazvuku.
- Kapacitné senzory.
- Zariadenia s elektródami.
- Funguje na princípe radaru.
- Hydrostatické zariadenia.
Plávajúce nástroje
Toto sú najjednoduchšie zariadenia, ktoré možno nájsť doslova všade. Z takýchto zariadení môžete vytvoriť indikátor hladiny chladiacej kvapaliny pre auto. Podobné sú inštalované v palivových nádržiach. Mimochodom, aj v jednoduchých záchodových misách sa používa plavákový senzor, iba ten reguluje činnosť mechanického pohonu, ktorý po dosiahnutí maximálnej značky uzavrie prívod vody.
Najjednoduchšie elektronické snímače hladiny pozostávajú z magnetu namontovaného na plavákovej páke a páru jazýčkových spínačov. Princíp činnosti zariadeniatakto:
- Keď je nádoba prázdna na minimum, magnet sa stane oproti príslušnému jazýčkovému spínaču. Kontakty sú zatvorené a elektromagnetické relé je zapnuté. S jeho pomocou môžete prepínať výkonovú časť čerpadla.
- Po dosiahnutí maximálneho bodu sa aktivuje druhý jazýčkový spínač, ktorý vydá signál na otvorenie napájacieho obvodu. V dôsledku toho sa zastaví dodávka vody alebo inej tekutiny.
Ak však nepoužívate jazýčkové spínače, ale drôtový premenlivý odpor, môžete ho pripojiť k voltmetru. A potom budete môcť kontrolovať hladinu v nádrži.
Ultrazvukové zariadenia
Za zmienku stojí, že požiadavky na indikátory hladiny kvapaliny sú celkom prijateľné – možno ich použiť v kvapalnom médiu. Ale dobre fungujú so suchými látkami. Pre snímače hladiny tohto typu môžu byť výstupy diskrétne alebo analógové. Inými slovami, zariadenie môže obmedziť plnenie, keď dosiahne určitý bod. Je tiež možné neustále sledovať hladinu. Konštrukcia obsahuje vysielač ultrazvukového signálu, prijímač a ovládač, ktorý umožňuje spracovanie signálu.
Systém funguje nasledovne:
- Impulz prichádza z žiariča.
- Zariadenie prijíma signál.
- Prebieha analýza útlmu ultrazvukového signálu. V prípade, že je nádrž plná, signál bude maximálny. Ak je prázdny, potom je minimálny.
Ultrazvukové bezkontaktné zariadenia na kontrolu hladiny kvapalinya nemajú drôty, takže ich možno použiť aj vo výbušnom a agresívnom prostredí.
Po vykonaní úvodného nastavenia nie je potrebné vykonávať servis zariadenia - jeho zdroje sú veľmi vysoké, najmä kvôli absencii pohyblivých prvkov.
Elektródové senzory
Snímače tohto typu vám umožňujú ovládať jednu alebo viac úrovní v nádrži. Existuje iba jedna vlastnosť - látka, ktorej hladina sa meria, musí viesť prúd. Preto nie je možné týmito prístrojmi merať hladinu destilovanej vody. Takéto zariadenia sa používajú napríklad vo vodárenských vežiach.
Keď hladina vody klesne pod minimálnu povolenú hodnotu, spodná a stredná elektróda sú otvorené - je vydaný signál na zapnutie čerpacej stanice. Keď je veža naplnená, stredná a horná elektróda sú uzavreté, čerpadlá sú vypnuté. Dizajn je jednoduchý a spoľahlivý, ale na prácu musíte použiť drôty. A ak sa odlomia a toto sa stane v krutej zime? Obnovenie výkonu bude problematické.
Kapacitné senzory
Najjednoduchší spôsob, ako kontrolovať množstvo tekutiny, je rezať sklo do nádoby. V tomto prípade nie je potrebný indikátor hladiny kvapaliny, pretože je vidieť náplň. Často to však nie je možné, preto sa na zobrazenie úrovne používajú rôzne dizajny zariadení.
Pomocou kapacitných zariadení môžete určiť maximálne naplnenie nádrže. Aje povolené merať množstvo tekutých látok aj sypkých látok.
Fungovanie snímača je veľmi podobné kondenzátoru – kapacita sa meria medzi dvoma doskami prvku. Po dosiahnutí prahovej hodnoty kapacity sa odošle signál do zariadenia na spracovanie informácií - mikrokontroléra. Niekedy ide o takzvaný suchý kontakt. V tomto prípade je merač izolovaný od látky a je umiestnený za stenou nádrže.
Takéto zariadenia môžu pracovať v pomerne širokom rozsahu teplôt. Navyše elektromagnetické žiarenie nemôže ovplyvniť fungovanie.
Snímače typu radar
Takéto signalizačné zariadenia sú takmer univerzálne, keďže fungujú so všetkými látkami. Môžu byť použité aj v agresívnom a výbušnom prostredí. A treba poznamenať, že vysoká teplota a tlak nemôžu ovplyvniť presnosť merania.
Princíp činnosti je pomerne jednoduchý – rádiové vlny sú vyžarované vo veľmi úzkom rozsahu. Rovnako ako v prípade ultrazvukových zariadení sa meria úroveň poklesu výkonu signálu.
Hydrostatické senzory
Ak nie je možné použiť vizuálny indikátor hladiny kvapaliny, musíte použiť elektronický. Hydrostatika umožňuje merať ako limitné hladiny, tak aj aktuálny stav. V tomto prípade sa meria tlak, ktorý vytvára stĺpec kvapaliny. Tento typ snímačov je pomerne populárny, dá sa použiť vo všetkých rovnakovodárenské veže, aby ste sa zbavili elektród, ktoré nie sú príliš pohodlné.
