Статията ще говори за индикатори за нивото на течности, които се използват в различни индустрии - от автомобилостроенето до домакинството и промишлеността. За автоматизиране на различни процеси е необходимо да се контролира нивото на течността. Това може да стане с помощта на специални сензори. Те изпращат сигнал до управляващия блок за нивото, при което течността е в резервоара. По-долу ще бъдат описани основните типове сензори и характеристиките на тяхната работа.
Принцип на работа и дизайн
Дизайнът на този тип сензор зависи от неговата функционалност. Този параметър влияе върху вида на устройството - може да бъде или сигнализиращо, или измерващо. Първите са необходими, за да се проследи конкретна точка на пълнене на контейнера (например максимум или минимум). Последните ви позволяват постоянно да контролирате количеството течност.
Въз основа наПринципът на действие може да се крие и в електропроводимостта, хидростатиката, електромагнетизма, акустиката, оптиката и др. Това е основният параметър, който определя обхвата на използване на устройствата.
И методът на измерване може да бъде безконтактен или контактен.
Заслужава да се отбележи също, че дизайнът зависи от областта, в която се използва устройството. Трябва да разберете, че измерването на нивото на обикновена питейна вода или горим материал са две различни неща.
Разнообразие от сензори
Нивомерите на течността в парните котли могат да се използват по различен начин. Основното е, че те издържат на натоварването. Има няколко вида уреди:
- Float.
- Използване на ултразвук.
- Капацитивни сензори.
- Устройства с електроди.
- Работа на принципа на радара.
- Хидростатични устройства.
Плуващи инструменти
Това са най-простите устройства, които могат да бъдат намерени буквално навсякъде. От такива устройства можете да направите индикатор за нивото на охлаждащата течност за автомобил. Подобни са монтирани в резервоарите за гориво. Между другото, дори в простите тоалетни чинии се използва поплавък сензор, само той регулира работата на механично задвижване, което затваря подаването на вода при достигане на максималната марка.
Що се отнася до най-простите електронни сензори за ниво, те се състоят от магнит, монтиран на поплавък лост и чифт тръстикови превключватели. Принципът на работа на устройствототака:
- Когато контейнерът е празен до минимум, магнитът става срещу съответния тръстиков превключвател. Контактите са затворени и електромагнитното реле е включено. С негова помощ можете да превключвате силовата част на помпата.
- Когато се достигне максималната точка, се активира вторият тръстиков превключвател, който дава сигнал за отваряне на захранващата верига. Следователно подаването на вода или друга течност е спряно.
Но ако използвате не тръстикови превключватели, а проводен променлив резистор, можете да го свържете към волтметър. И тогава ще можете да контролирате нивото в резервоара.
Ултразвукови устройства
Заслужава да се отбележи, че изискванията за индикатори за нивото на течността са доста приемливи - те могат да се използват в течна среда. Но те работят добре със сухи вещества. За сензори за ниво от този тип изходите могат да бъдат дискретни или аналогови. С други думи, устройството може да ограничи пълненето, когато достигне определена точка. Също така е възможно постоянно да се следи нивото. Дизайнът включва ултразвуков сигнален емитер, приемник и контролер, който позволява обработка на сигнала.
Системата функционира както следва:
- Импулс идва от емитера.
- Сигналът се получава от устройството.
- Анализира се затихването на ултразвуковия сигнал. В случай, че резервоарът е пълен, тогава сигналът ще бъде максимален. Ако е празен, значи е минимален.
Ултразвукови безконтактни устройства за контрол на нивото на течносттаи нямат проводници, така че могат да се използват дори в експлозивна и агресивна среда.
След извършване на първоначалната настройка няма нужда от обслужване на устройството - ресурсът му е много висок, по-специално поради липсата на движещи се елементи.
Сензори за електроди
Сензори от този тип ви позволяват да контролирате едно или повече нива в резервоара. Има само една особеност - веществото, чието ниво се измерва, трябва да провежда ток. Поради това не е възможно да се измери нивото на дестилирана вода с тези устройства. Такива устройства се използват например във водни кули.
Когато нивото на водата падне под минималната допустима стойност, долният и средният електрод са отворени - подава се сигнал за включване на помпената станция. Когато кулата се напълни, средният и горният електроди се затварят, помпите се изключват. Дизайнът е прост и надежден, но за работа трябва да използвате жици. А ако се скъсат и това се случи в люта зима? Възстановяването на производителността ще бъде проблематично.
Капацитивни сензори
Най-лесният начин да контролирате количеството течност е да нарежете стъкло в контейнера. В този случай индикатор за нивото на течността не е необходим, тъй като пълнежът може да се види. Но често това не е възможно, така че различни дизайни на устройства се използват за показване на нивото.
С помощта на капацитивни устройства можете да определите максималното пълнене на резервоара. Ипозволява се измерване на количеството както на течни вещества, така и на насипно състояние.
Работата на сензора е много подобна на кондензатор - капацитетът се измерва между двете пластини на елемента. При достигане на праговата стойност на капацитета се изпраща сигнал към устройството за обработка на информация - микроконтролера. Понякога се включва така нареченият сух контакт. В този случай измервателният уред е изолиран от веществото, поставено зад стената на резервоара.
Такива устройства могат да работят в доста широк температурен диапазон. Освен това електромагнитното излъчване не може да повлияе на функционирането.
Радарни сензори
Такива сигнални устройства са почти универсални, тъй като работят с всякакви вещества. Могат да се използват дори в агресивна и експлозивна среда. И трябва да се отбележи, че високата температура и налягане не могат да повлияят на точността на измерване.
Принципът на работа е доста прост - радиовълните се излъчват в много тесен диапазон. Както при ултразвуковите устройства, нивото на спада на мощността на сигнала се измерва.
Хидростатични сензори
Ако не е възможно да използвате визуален индикатор за нивото на течността, трябва да използвате електронен. Hydrostatic ви позволява да измервате както граничните нива, така и текущото състояние. В този случай се измерва налягането, което създава колона от течност. Този тип сензори е доста популярен, може да се използва във всичкиводни кули, за да се отървете от електродите, които не са много удобни.
