Як выбраць датчык узроўню?

• Уводзіны

Вымяральны перадатчык узроўню вадкасці — гэта прыбор, які забяспечвае бесперапыннае вымярэнне ўзроўню вадкасці. Ён можа выкарыстоўвацца для вызначэння ўзроўню вадкасці або сыпучых матэрыялаў у пэўны час. Ён можа вымяраць узровень вадкасці ў такіх асяроддзях, як вада, глейкія вадкасці і паліва, або ў сухіх асяроддзях, такіх як сыпучыя матэрыялы і парашкі.

Вымяральны перадатчык узроўню вадкасці можа выкарыстоўвацца ў розных умовах працы, такіх як кантэйнеры, рэзервуары і нават рэкі, басейны і свідравіны. Гэтыя перадатчыкі звычайна выкарыстоўваюцца ў апрацоўцы матэрыялаў, харчовай прамысловасці, энергетыцы, хімічнай прамысловасці і ачыстцы вады. Зараз давайце разгледзім некалькі часта выкарыстоўваных вымяральнікаў узроўню вадкасці.

• Пагружны датчык узроўню

Зыходзячы з прынцыпу прапарцыйнасці гідрастатычнага ціску вышыні вадкасці, пагружны датчык узроўню выкарыстоўвае п'езарэзістыўны эфект дыфузнага крэмніевага або керамічнага датчыка для пераўтварэння гідрастатычнага ціску ў электрычны сігнал. Пасля тэмпературнай кампенсацыі і лінейнай карэкцыі ён пераўтвараецца ў стандартны выхадны сігнал току 4-20 мАЦ. Датчык пагружнога датчыка гідрастатычнага ціску можна непасрэдна апускаць у вадкасць, а сам перадатчык можна замацаваць фланцам або кранштэйнам, што вельмі зручна ўсталёўваць і выкарыстоўваць.

Пагружны датчык узроўню выраблены з удасканаленага дыфузнага крэмніевага адчувальнага элемента з ізаляцыяй, які можна непасрэдна змясціць у ёмістасць або ваду для дакладнага вымярэння вышыні ад канца датчыка да паверхні вады і выводзіць узровень вады праз ток 4–20 мА або сігнал RS485.

• Магнітны датчык узроўню

Структура магнітнага клапана заснавана на прынцыпе байпаснай трубы. Узровень вадкасці ў асноўнай трубе адпавядае ўзроўню ў кантэйнеры. Згодна з законам Архімеда, плавучасць, якая ствараецца магнітным паплаўком у вадкасці, і сіла цяжару ўплываюць на ўзровень вадкасці. Калі ўзровень вадкасці ў вымяраемым сасуде падымаецца і апускаецца, паваротны паплавок у асноўнай трубе вымяральніка ўзроўню вадкасці таксама падымаецца і апускаецца. Пастаянны магніт у паплаўку прымушае чырвона-белы слупок індыкатара паварочвацца на 180° праз магнітную муфту.

Калі ўзровень вадкасці павышаецца, паплавок змяняе колер з белага на чырвоны. Калі ўзровень вадкасці паніжаецца, паплавок змяняе колер з чырвонага на белы. Бела-чырвоная мяжа — гэта фактычная вышыня ўзроўню вадкасці ў ёмістасці, каб рэалізаваць індыкацыю ўзроўню вадкасці.

• Магнітастрыкцыйны датчык узроўню вадкасці

Структура магнітастрыкцыйнага датчыка ўзроўню вадкасці складаецца з трубкі з нержавеючай сталі (вымяральнага стрыжня), магнітастрыкцыйнага дроту (хваляводнага дроту), рухомага паплаўка (з пастаянным магнітам унутры) і г.д. Калі датчык працуе, схема датчыка ўзбуджае імпульсны ток на хваляводным дроце, і магнітнае поле імпульснага току будзе генеравацца вакол хваляводнага дроту, калі ток распаўсюджваецца па хваляводным дроце.

Па-за вымяральным стрыжнем датчыка размешчаны паплавок, які рухаецца ўверх і ўніз уздоўж вымяральнага стрыжня ў залежнасці ад змены ўзроўню вадкасці. Унутры паплаўка ёсць набор пастаянных магнітных кольцаў. Калі магнітнае поле імпульснага току сустракаецца з магнітным полем кольца, якое генеруецца паплаўком, магнітнае поле вакол паплаўка змяняецца, так што хваляводны дрот, выраблены з магнітастрыкцыйнага матэрыялу, генеруе імпульс круцільнай хвалі ў месцы паплаўка. Імпульс перадаецца назад па хваляводным дроце з фіксаванай хуткасцю і выяўляецца механізмам выяўлення. Вымяраючы розніцу ў часе паміж перадачай імпульснага току і круцільнай хваляй, можна дакладна вызначыць становішча паплаўка, гэта значыць становішча паверхні вадкасці.

• Датчык узроўню матэрыялу з радыёчастотнай прапускной здольнасцю

Радыёчастотная прапускная здольнасць — гэта новая тэхналогія кантролю ўзроўню, распрацаваная на аснове ёмістнага кантролю ўзроўню, якая з'яўляецца больш надзейнай, больш дакладнай і больш прыдатнай. Гэта мадэрнізаваная тэхналогія ёмістнага кантролю ўзроўню.
Так званы радыёчастотны адмітанс азначае адваротную велічыню імпедансу ў электрычнасці, які складаецца з рэзістыўнага кампанента, ёмістнага кампанента і індуктыўнага кампанента. Радыёчастота - гэта спектр радыёхваль высокачастотнага вымяральніка ўзроўню вадкасці, таму радыёчастотны адмітанс можна разумець як вымярэнне адмітансу з дапамогай высокачастотных радыёхваль.

Калі прыбор працуе, яго датчык фарміруе значэнне адмітансу са сценкай і вымяраемым асяроддзем. Пры змене ўзроўню матэрыялу значэнне адмітансу змяняецца адпаведна. Блок схемы пераўтварае вымеранае значэнне адмітансу ў выхадны сігнал узроўню матэрыялу для вымярэння ўзроўню матэрыялу.

• Ультрагукавы вымяральнік ўзроўню

Ультрагукавой узроўнемер — гэта лічбавы прыбор для вымярэння ўзроўню, які кіруецца мікрапрацэсарам. Падчас вымярэння датчык пасылае імпульсную ультрагукавую хвалю, а гукавая хваля, адлюстраваная паверхняй аб'екта, прымаецца гэтым жа датчыкам і пераўтвараецца ў электрычны сігнал. Адлегласць паміж датчыкам і аб'ектам, які вымяраецца, разлічваецца па часе паміж перадачай і прыёмам гукавой хвалі.

Перавагі - адсутнасць механічных рухомых частак, высокая надзейнасць, простая і зручная ўстаноўка, бескантактавае вымярэнне і адсутнасць уплыву глейкасці і шчыльнасці вадкасці.

Недахопам з'яўляецца адносна нізкая дакладнасць, і падчас выпрабавання лёгка ўтвараюцца сляпыя зоны. Нельга вымяраць у сасудах пад ціскам і лятучых асяроддзях.

• Радарны ўзровеньмер

Рэжым працы радарнага ўзроўню вадкасці - перадача-адлюстраванне-прыём. Антэна радарнага ўзроўню вадкасці выпраменьвае электрамагнітныя хвалі, якія адлюстроўваюцца ад паверхні вымяранага аб'екта, а затым прымаюцца антэнай. Час электрамагнітных хваль ад перадачы да прыёму прапарцыйны адлегласці да ўзроўню вадкасці. Радарны ўзровень вадкасці рэгіструе час імпульсных хваль, і хуткасць перадачы электрамагнітных хваль пастаянная, тады можна разлічыць адлегласць ад узроўню вадкасці да радарнай антэны, каб даведацца ўзровень вадкасці.

На практыцы існуе два рэжымы выкарыстання радарнага ўзроўню вадкасці: бесперапынны з частатой і імпульсны. Узровень вадкасці з тэхналогіяй бесперапыннай з частатой мае высокае энергаспажыванне, чатырохправадную сістэму і складаную электронную схему. Узровень вадкасці з радарнай імпульснай тэхналогіяй мае нізкае энергаспажыванне, можа сілкавацца ад двухправадной сістэмы 24 В пастаяннага току, лёгка дасягае ізабяспекі, высокай дакладнасці і шырокага дыяпазону прымянення.

• Радарны вымяральнік узроўню з накіраванай хваляй

Прынцып працы хвалеадсочвальнага датчыка ўзроўню такі ж, як і ў радарнага ўзроўнюмеру, але ён пасылае мікрахвалевыя імпульсы праз кабель або стрыжань датчыка. Сігнал дасягае паверхні вадкасці, затым вяртаецца да датчыка, а потым дасягае корпуса датчыка. Электроніка, інтэграваная ў корпус датчыка, вызначае ўзровень вадкасці на аснове часу, неабходнага для праходжання сігналу ўздоўж датчыка і вяртання назад. Гэтыя тыпы датчыкаў узроўню выкарыстоўваюцца ў прамысловасці ва ўсіх галінах тэхналагічных працэсаў.