Кондуктометрические датчики уровня принцип действия

Содержание

Особенности использования автоматики для дренажных насосов

Кондуктометрические датчики уровня принцип действия

Надёжное водоснабжение – неотъемлемая часть жилого дома, общественного здания, производственного помещения. Но вопросы водоотведения важны не меньше.

Чтобы поддерживать надлежащий уровень комфорта на объекте и повысить долговечность строительных конструкций, необходимо выполнять аварийную откачку воды, а также в любых условиях обеспечивать работоспособность системы дренажа и канализации, не допуская подтоплений и переливов.

Именно для этого трудятся «бойцы невидимого фронта» – фекальные и дренажные насосы, которые самостоятельно работают где-то на приусадебном участке или в недрах подсобных помещений. Автоматика для дренажного насоса делает оборудование по-настоящему практичным и максимально эффективным.

Особенности применения оборудования ↑

Дренажный насос ещё называют «насосом для грязной воды», так как он может перекачивать жидкости, содержащие большое количество твёрдых частиц. В поверхностном или погружном исполнении это оборудование незаменимо для перекачки воды из резервуаров, которые нуждаются в поддержании «уровня»: котлованов, приямков, скважин, аккумулирующих ёмкостей, коллекторов, крупных сточных труб, сливных ям и т.д.

Каскад из двух насосов с поплавковыми выключателями и пультом управления

Такие приборы помогут защитить уязвимые помещения, которые периодически подвергаются затоплению (подвалы, погреба, цокольные этажи). Также дренажные насосы применяют для обслуживания (чистить, отводить лишнюю воду) искусственных водоёмов с грунтовым дном, они позволяют без проблем качать воду для полива сельхозугодий из естественных источников – рек и озёр.

Важно! Способность нагнетать и транспортировать жидкости с механическими включениями вовсе не означает, что дренажный насос не будет качать чистую воду. Нередко его используют для заполнения накопительных ёмкостей, например при реализации двухступенчатой автономной системы водоснабжения коттеджа.

Основные функции автоматики ↑

задача автоматики для дренажных насосов – включать и отключать насос при достижении заданных условий, благодаря чему появляется возможность не просто принудительно осушать и набирать ёмкости, а поддерживать необходимый безопасный уровень жидкости без участия домовладельца.

Насосы – дорогостоящие устройства. Они «не любят» работать без воды, которая, будучи перекачиваемой рабочей средой, также играет немаловажную роль в смазке некоторых движущиеся частей и охлаждении оборудования.

Сухой ход для дренажного насоса так же вреден, как и для любого другого прибора. Практика показывает, что невозможно быть на сто процентов уверенным, что этого не случится, даже если уровень в источнике/резервуаре активно восполняется.

Избежать таких ситуаций позволяет автоматика, которая в нужный момент отключает питание.

Вариант комплектации станции управления дренажным насосом

Автоматика для дренажного насоса – не просто выключатель. Её нужно рассматривать как сложное многокомпонентное устройство, так называемый «пульт управления», который помимо прочего защищает силовое оборудование от:

  • короткого замыкания;
  • перепада напряжения (от повышенного и слишком низкого);
  • тока утечки (в том числе человека от поражения током);
  • обрывов фазного провода и перекоса фаз (для устройств на 380 вольт);
  • повышения силы тока (при заклинивании рабочих колёс);
  • подгорания/залипания контактов и клемм.

В продаже имеются полностью готовые пульты, к которым нужно только подсоединить необходимые датчики и произвести программирование. При наличии опыта можно и самим на DIN-рейке отдельного щитка собрать функциональный управляющий блок.

Важно! Устройства, контролирующие работу дренажных насосов, позволяют включать/выключать и другие электрозависимые приборы, например ТЭНы, а также при помощи звукового зуммера или лампы сигнализировать о состоянии оборудования и аварийных ситуациях.

Как автоматизировать работу дренажного насоса ↑

Управление дренажным насосным оборудованием всегда осуществляется по изменению уровня жидкости. Есть несколько вариантов устройств, но все они функционируют путём подачи или отключения питания (цепь разрывается или замыкается). Рассмотрим самые распространённые решения для дренажных приборов.

Способы применения поплавковых выключателей

Поплавковый выключатель ↑

Универсальное устройство, которое позволяет управлять насосами, когда необходимо откачивать жидкость или наполнять резервуары. Поплавковый выключатель представляет собой небольшой герметичный бокс из пластика со стационарно подсоединённым трёх- или четырёхжильным кабелем длиной до 10 метров. Именно таким типом автоматики снабжены простые бытовые насосы, но «поплавок» можно купить и отдельно.

Устанавливают поплавковый выключатель погружением в перекачиваемую жидкость, его прикрепляют к стенке ёмкости или фиксируют на силовом кабеле насоса. Чтобы более точно выставить диапазон рабочего уровня, на провод выключателя надевается и фиксируется скользящий груз. Меняя длину кабеля между выключателем и огрузкой, устанавливают оптимальные моменты срабатывания поплавка.

По сути, поплавковый выключатель является одновременно датчиком уровня и коммутирующим устройством. Работает он очень просто. Внутри корпуса с положительной плавучестью по специальному каналу свободно движется металлический шарик. При поднятии/опускании поплавка под углом около 45 градусов шар уходит в крайнее положение и ударяет по клавише двухпозиционного микровыключателя, который, в свою очередь, запитывает цепь, либо разрывает её.

Важно! Автоматика для дренажного насоса с микровыключателем в поплавке является недорогим решением, однако она не может обеспечить высокую точность контроля уровня. Кроме того, поплавковый выключатель не позволяет полностью осушать резервуары. Также ему свойственны проблемы с залипанием контактов, что, впрочем, решается применением вспомогательного контактора.

Схема устройства автоматики с тремя кондуктометрическими датчиками

Кондуктометрические датчики уровня ↑

Принцип работы такой системы управления основан на электропроводности перекачиваемых жидкостей. Электроды из нержавеющей стали погружают в воду. Один из них, контрольный, должен всегда находиться в воде, а другие, сигнальные, монтируют на своих уровнях.

Между ними по рабочей среде постоянно передаются малые токи. Если вода достигает нижнего сигнального датчика, то между ним и контрольным электродом появляется прослойка из воздуха (который не проводит электричество), что сразу же улавливает управляющий блок.

А когда вода поднимается до верхнего датчика, воздух, наоборот, вытесняется жидкостью, и сигнальная цепь замыкается.

Важно! В качестве контрольного электрода может использоваться металлическая стенка резервуара или заземлённый корпус насоса.

Если поплавки могут работать как с пультом, так и самостоятельно, то такая автоматика обязательно комплектуется выносным блоком управления.

Именно к нему поступают сигналы о состоянии слаботочных цепей внутри резервуара, а затем уже контролер отдаёт команду на срабатывание коммутирующего устройства (например, магнитного пускателя) для включения/выключения насоса.

Кстати, многоэлектродные датчики могут управлять несколькими насосами, срабатывающими одновременно или поочерёдно, в том числе установленными в разных резервуарах.

В системе могут использоваться кондуктометрические датчики с несколькими электродами (для отслеживания большого количества уровней), но также возможны конфигурации, где функционирует только один электрод. Такая вариативность позволяет собрать автоматику для дренажного насоса своими руками, которая будет наиболее эффективной для конкретных условий. В любом случае кондуктометрические устройства управления надёжнее и намного точнее, чем системы контроля с поплавковыми выключателями.

Читайте также  Вихревой насос устройство и принцип действия

: автоматика для насоса ↑

Источник: http://aqua-guru.ru/nasos/avtomatika-dlya-drenazhnyx-nasosov.html

Датчики уровня

Принцип действия основан на замыкании поплавком контактов, расположенных на различных уровнях направляющего стержня. В магнитных поплавковых уровнемерах используются герконы, а в механических – микровыключатели.

Недостатки

  • контактный метод, при выборе поплавка необходимо учитывать: химическую совместимость со средой, плавучесть, вязкость, плотность и температуру
  • не подходит для измерения уровня очень вязкой жидкости, шлама
  • а также жидкости, которая прилипает к поплавку и стержню
  • или содержит металлические кусочки, которые могут вызвать ложные срабатывания магнитных выключателей.

Магнитострикционные уровнемеры

Это поплавковые уровнемеры непрерывного действия, в которых используются магнитострикционный эффект. Поплавок с постоянным магнитом внутри перемещается вдоль направляющего стержня, в котором натянута проволока из магнитострикционного материала (волновод).

В волновод подаются токовые импульсы. В месте расположения магнита (поплавка) при взаимодействии магнитного поля с током, возникают импульсы продольной деформации, которые регистрируются пьезоэлементом вверху стержня.

Время прохождения импульса пропорционально расстоянию до поверхности.

Буйковые уровнемеры

На частично погружённый в жидкость буёк действует выталкивающая сила Архимеда, пропорциональная глубине погружения.

Ультразвуковые уровнемеры (Ultrasonic)

Принцип действия ультразвуковых уровнемеров основан на измерении времени распространения звуковой волны высокой частоты (20-200 кГц) от антенны уровнемера до поверхности жидкости и обратно.

Ультразвуковые уровнемеры подходят для измерения уровня вязких жидкостей и сыпучих материалов.

Микроволновые радарные уровнемеры (Radar)

Принцип действия радарных уровнемеров основан на измерении времени распространения электромагнитной волны (радиоволны) сверхвысокой частоты (1-30 ГГц) от антенны уровнемера до поверхности жидкости и обратно.

Радары подходят для использования во влажной, туманной и пыльной среде, а также при переменной температуре.

Импульсный метод – измерение времени прохождения импульса до поверхности и обратно – очень сложно реализовать, т.к. это время измеряется в наносекундах.

Более распространён способ непрерывного линейного частотного модулирования радиосигнала — FMCW (Frequency Modulated Continuous-Wave). При этом способе излученный и отражённый сигналы смешиваются, и образуется сигнал, частота которого равна разности частот этих сигналов. Эта разность пропорциональна расстоянию от антенны до поверхности.

Гидростатическое измерение уровня

Используется зависимость давления столба жидкости от уровня. Давление столба жидкости измеряется с помощью дифференциальных датчиков давления — один датчик измеряет давление на дне резервуара, а другой – давление над поверхностью жидкости.

Емкостные уровнемеры (Capacitance)

В резервуар опускается конденсатор, представляющий собой длинную трубку с металлическим стержнем внутри. Вместе с резервуаром заполняется и трубка — из-за разной диэлектрической проницаемости жидкости и воздуха ёмкость конденсатора изменяется пропорционально уровню.

В качестве опорного электрода (внешних обкладок конденсатора) могут использоваться стенки резервуара.

Кондуктометрические сигнализаторы уровня

Используются для контроля уровня в проводящих жидкостях. В резервуар опускается пара электродов, и как только уровень повышается так, что электроды оказываются погружёнными в жидкость – уменьшается сопротивление между электродами и срабатывает выключатель. Для контроля нескольких уровней используются несколько пар электродов разной длины.

Вибрационные сигнализаторы уровня (Vibrating Switch)

Применяются для сигнализации уровня жидких и сыпучих веществ. Используется эффект камертона – в резонаторе, имеющем форму вилки, пьезоэлектрическим способом возбуждаются механические резонансные колебания, которые затухают и гасятся при погружении резонатора в сыпучее вещество.

  • Измеряемая среда (жидкость, шлам, ил, сыпучее и т.п.)
  • Диапазон рабочих температур измеряемой среды
  • Давление измеряемой среды
  • Электрическая проводимость
  • Плотность
  • Вязкость
  • Диэлектрическая проницаемость
  • Прилипает к зонду
  • Содержит металлические включения
  • Есть пена на поверхности.
  • Температура окружающей среды
  • Влажность
  • Наличие агрессивных сред
  • Взрывоопасная зона.
  • Хранение
    • жидкости
    • сыпучего вещества
  • Сепарация (определение уровня разделения несмешивающихся жидкостей)
  • Процесс (перемешивание, нагрев)
  • Реактор (химический процесс)
  • Измерение уровня
    • Непрерывное
    • Дискретное (сигнализация уровня), количество уровней
  • Способ измерения уровня
    • Контактный:
      • поплавковый
      • буйковый
      • емкостной
      • гидростатический
    • Бесконтактный:
      • радарный
      • ультразвуковой
      • радиоактивный
  • Конструкция резервуара
    • Наличие оборудования в ёмкости (циркуляционный насос, мешалка, нагреватель и т.п.)
    • Размеры
    • Материал
    • Верх (открытый, форма крышки)
    • Форма дна
    • Расположение входных и выходных труб
    • Место установки датчика, присоединение (фланцевое, врезное).
    • Диапазон измерения уровня
    • Погрешность измерения.
    • Питание
    • Индикатор
    • Место установки
    • Кабельный ввод
    • Выходной сигнал:
      • Токовый 4..20 мА
      • Релейный выход
      • Полевая шина:
        • HART
        • PROFIBUS PA
        • Foundation Fieldbus.

    Системы идентификации

    Расходомеры

Источник: http://www.maxplant.ru/article/level_sensor.php

Одноэлектронные кондуктометрические датчики уровня ОВЕН ДС | Интернет магазин Элефант

Датчики уровня кондуктометрического типа предназначены для сигнализации уровней электропроводных жидкостей (вода, молоко, пищевые продукты – слабокислотные, щелочные и пр.). Принцип действия датчиков основан на изменении электропроводности между общим и сигнальным электродами в зависимости от уровня сигнализируемой жидкости.

Модификации кондуктометрических датчиков уровня ОВЕН ДС

Кондуктометрические датчики уровня ОВЕН ДС выпускаются для работы на различные давления и температуру. Датчик ДС.ПВТ предназначен для эксплуатации в насыщенном паре.

Модификации и основные параметры одноэлектродных датчиков

Модификация ДС.ПВТ ДС.2 ДС.П
Рабочее давление 2,5 МПа 0,25 МПа 0,1 МПа
Рабочая температура 240 °С 100 °С
Количество электродов 1

Стержни (электроды) для одноэлектродных датчиков уровня

Стержни выпускаются в исполнениях: 0,5 / 1 / 1,95 / 1,95 с адаптером / 2,5 / 3 / 3,5 / 4 м.

Стержень с адаптером позволяет увеличивать длину электродов. Фиксированная длина стержня — 1,95 м. Благодаря адаптеру можно наращивать длину электрода датчика до 10 м. Разборная конструкция электрода обеспечивает удобство транспортировки.

Материал электродов – сталь нерж. 12Х18Н10Т.

Стержни не входят в комплект поставки датчика, они заказываются отдельно. При заказе стержня с адаптером в комплект входит: электрод длиной 1,95 м с резьбой с двух сторон, адаптер, две гайки.

  

Принцип действия кондуктометрического датчика основан на разнице между электропроводностью воздуха и жидкости. Эта разница фиксируется двумя электродами: сигнальным, установленным на необходимом уровне, и общим. Когда поверхность жидкости соприкасается с сигнальным электродом, происходит замыкание между двумя электродами. 

Кондуктометрические датчики применяются для измерения уровня как в металлических, так и неметаллических резервуарах.

В металлических резервуарах количество применяемых для измерения сигнальных электродов соответствует числу измеряемых уровней, а общим электродом служит стенка резервуара. В этом случае потребителю следует приобрести один или несколько датчиков (в зависимости от количества сигнализируемых уровней) с электродами соответствующей длины.

В неметаллических резервуарах количество используемых датчиков должно быть на один больше, чем число сигнализируемых уровней, поскольку один из них служит в качестве общего электрода. Его длина должна быть максимальной по отношению к длине электродов других датчиков.

Принцип действия  Пример применения (металлический резервуар) вертикальный монтаж Пример применения (металлический резервуар) горизонтальный монтаж

  Отказное письмо на ДС, ДУ

  Гигиенический (пищевой) сертификат на ДС, ДУ

  Краткое руководство ДС и ДУ

Тип датчиков и модификация Одноэлектродные датчики Стержни (электроды)
ДС.ПВТ ДС.2 ДС.П Стержень Стержень 1,95 с адаптером
Габаритный чертеж
Длина стержней, L* 0,5; 1; 1,95; 2,5; 3; 3,5; 4 м 1,95 м
Присоединительные размеры
Резьба М S, мм H1, мм H2, мм H3, мм
М18х1,5 мм 20 67 10 11
М20х1,5 мм 24 83 13 15
G1/2  24 83 13 15

М27х1,5 мм

S30

М20х1,5 мм

S27 

М3х0,5 мм

Материал  Материал изолятора – полифениленсульфид  Материал изолятора – фторопласт Материал изолятора – пластмасса  Материал стержня – сталь нержавеющая 12Х18Н10Т
Давление измеряемой среды, не более 2,5 МПа 0,25 МПа 0,1 МПа  — 
Максимальная рабочая температура  240 °С 100 °С — 
Конструктивные преимущества Особенности конструкции препятствуют скапливанию жидкости на датчике, предотвращая его ложное срабатывание  Возможность укорачивать или наращивать длину поставляемых электродов до требуемой – в зависимости от условий применения.
Читайте также  Устройство порошкового огнетушителя и принцип его действия

* Стержень не входит в комплект поставки датчика, он заказывается отдельно.

При заказе одноэлектродного датчика отдельно заказывается сам датчик и стержень к нему.

Обозначение при заказе ДС.ПВТ

Для корректного отображения чертежей dwg рекомендуем поместить в папку шрифтов вашей рабочей среды шрифты из архива (скачать Fonts.zip). (Например для AutoCad: …/AutoDesk/AutoCAD…/Fonts).

УСЛОВНЫЕ ГРАФИЧЕСКИЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ (УГО)

— УГО_ЕСКД PDF (0,1 Мб) — DWG (0,03 Мб)

— УГО_СПДС PDF (0,1 Мб) — DWG (0,04 Мб)

СХЕМЫ ПОДКЛЮЧЕНИЯ К ВХОДАМ И ВЫХОДАМ

Простые

— Подключение к блоку контроля уровня — PDF (0,3 Мб) — DWG (0,1 Мб)

— Подключение к САУ-М2 — PDF (0,2 Мб) — DWG (0,1 Мб)

— Подключение к САУ-М6 — PDF (0,2 Мб) — DWG (0,1 Мб)

ГАБАРИТНЫЙ ЧЕРТЕЖ

ДС.ПВТ.G1_2

— 3D Модель ДС.ПВТ.G1_2 — PDF (*.zip 0,3 Мб) — STEP (*.zip 0,2 Мб)

— 2D Модель ДС.ПВТ.G1_2 — PDF (0,03 Мб) — DWG (0,1 Мб)

ДС.ПВТ.М18х1,5

— 3D Модель ДС.ПВТ.М18х1,5 — PDF (*.zip 0,9 Мб) — STEP (*.zip 0,3 Мб)

— 2D Модель ДС.ПВТ.М18х1,5 — PDF (0,03 Мб) — DWG (0,1 Мб)

ДС.ПВТ.М20х1,5

— 3D Модель ДС.ПВТ.М20х1,5 — PDF (*.zip 0,4 Мб) — STEP (*.zip 0,3 Мб)

— 2D Модель ДС.ПВТ.М20х1,5 — PDF (0,03 Мб) — DWG (0,1 Мб)

ДС.2

— 3D Модель ДС.2 — PDF (*.zip 0,4 Мб) — STEP (*.zip 0,9 Мб)

— 2D Модель ДС.2 — PDF (0,03 Мб) — DWG (0,1 Мб)

ДС.П

— 3D Модель ДС.П — PDF (*.zip 0,2 Мб) — STEP (*.zip 0,1 Мб)

— 2D Модель ДС.П — PDF (0,04 Мб) — DWG (0,2 Мб)

ДС.П.3

— 3D Модель ДС.П.3 — PDF (*.zip 3,6 Мб) — STEP (*.zip 2,9 Мб)

— 2D Модель ДС.П.3 — PDF (0,05 Мб) — DWG (0,2 Мб)

Источник: http://elefantkip.ru/category/odnoelektrodnye-konduktometricheskie-datchiki-urovnya-oven-ds/

Измерение на высоком уровне: датчики уровня жидкости ОВЕН

Многофункциональные кондуктометрические и поплавковые датчики уровня ОВЕН (рис. 1) предназначены для контроля предельных уровней жидкостей в технологических емкостях и товарных резервуарах. Датчики уровня ОВЕН имеют все нормативные документы для их использования в промышленных приложениях.

Рис. 1. Ассортимент датчиков уровня ОВЕН

Кондуктометрические датчики

Кондуктометрические датчики уровня (рис. 2, 3) применяют для контроля одного или нескольких предельных уровней жидкости, проводящей электрический ток. К таким жидкостям относятся растворы кислот и щелочей, вода и водные растворы солей, пищевые продукты и т.п.

Принцип действия этих датчиков основан на разнице электрической проводимости жидкости и воздуха, фиксируемой электродом.

Кондуктометрические датчики бывают как одностержневыми (одноэлектродные), так и многостержневыми (многоэлектродные) — для контроля нескольких уровней жидкости.

Рис. 2. Датчик уровня кондуктометрический 3-стержневой ОВЕН ДСП.3

Рис. 3. Датчик уровня кондуктометрический ОВЕН ДС.ПВТ

Кондуктометрические датчики (типа ДУ, ДС и ДС.ПВТ) в простейшем случае представляют собой изолированные металлические электроды, выполненные из нержавеющей стали.

Один электрод является общим для всей схемы контроля, он устанавливается в резервуаре так, чтобы его рабочая часть находилась в постоянном контакте с жидкостью (от нижнего до верхнего уровня контроля). При установке в металлическом резервуаре его корпус может быть использован в качестве общего электрода.

Остальные электроды являются сигнальными и располагаются на соответствующих своему назначению уровнях. По мере заполнения резервуара электроды, соприкасаясь с жидкостью, замыкают электрическую цепь между общим и соответствующими сигнальными входами прибора.

Компания ОВЕН выпускает различные модели кондуктометрических датчиков (таблица 1).

Таблица 1. Технические характеристики кондуктометрических датчиков ОВЕН 

Параметр Тип датчика ДС.1 ДС.2 ДС.П ДС.ПВТ ДС.К ДУ.3 ДУ.4 ДУ.5 ДСП.3
Конструктивное исполнение
Материал изолятора Фторопласт Пластмасса Фторопласт Керамика Полиэтилен Пластмасса
Материал электрода 12Х18Н10Т
Длина электрода, м 0,5; 1,0; 1,95
Рабочее положение Вертикальное и горизонтальное Вертикальное
Параметры контролируемой среды
Рабочее избыточное давление, атм, не более 2,5 1 25 10 1
Температура, 0С, не более 100 100 240 190 85 100
Резьбовое соединение + +
Защищенность от воздействия пыли и воды, IP56 +
Срок службы Не менее 12 лет

Одноэлектродные датчики (ДС.1, ДС.2, ДС.П, ДС.ПВТ, ДС.К) предназначены для контроля уровня жидкости в металлических резервуарах открытого и закрытого типа. Гильза датчиков изготавливается из керамики, фторопласта и пластмассы. К отличительным особенностям нового датчика ДС.ПВТ относятся: гидравлическая прочность 30,0 МПа; особенность структуры, предотвращающая скопление жидкости и ложное срабатывание; а также повышенная прочность по сравнению с керамическими датчиками.  

Трех-, четырех- и пятиэлектродные датчики (ДУ.3, ДУ.4, ДУ.5) используются для контроля двух, трех, четырех уровней жидкости в резервуарах открытого типа со стенками, выполненными из изоляционного материала.

Новый 3-стержневой кондуктометрический датчик уровня — ДСП.3 (рис. 2) предназначен для контроля двух/трех уровней электропроводных сред (неагрессивных к материалу датчика 12Х18Н10Т). Он может использоваться в резервуарах открытого и закрытого типа. В отличие от ранее выпускающихся датчиков ДСП.3 может работать в резервуарах с металлическими стенками и устанавливается в корпусе посредством резьбового соединения.

Преимущества датчика ОВЕН ДСП.3:

  • Компактность (расположение электродов в вершинах равностороннего треугольника);
  • Удобство крепления посредством резьбового соединения (G1/2);
  • Наличие фиксирующих шайб, исключающих схлестывание электродов;
  • Герметичность клеммного соединения, обеспечивающаяся защитным колпачком из термоэластопласта;
  • Удобство подключения соединительных проводов посредством винтового соединения;
  • Выгодное соотношение цена/качество

Новый датчик ОВЕН ДСП.3 может применяться в резервуарах для хранения воды, на водонапорных станциях, очистных и поливочных сооружениях, бассейнах.

Поплавковые датчики уровня

Поплавковые датчики уровня — одни из самых недорогих и вместе с тем надежных устройств для измерения уровня жидкости (рис. 4).

Рис. 4. Поплавковые датчики уровня ОВЕН ПДУ

Они устойчивы к пене и пузырькам, могут работать с вязкими средами, а также (в отличие от кондуктометрических датчиков) с неэлектропроводными жидкостями. Датчики уровня жидкости имеют поплавок со встроенным магнитом. Поплавок передвигается по вертикальному штоку (рис. 5), представляющему собой полую трубку, в которой находится геркон. При повышении или спаде уровня жидкости — при приближении магнита — срабатывает герконовый переключатель.

Рис. 5. Принцип действия поплавкового датчика уровня

Следует помнить, что датчики уровня поплавкового типа не подходят для измерения липких, засыхающих и замерзающих жидкостей, а также жидкостей с механическими включениями.

Поплавковые датчики ОВЕН ПДУ

Датчики выпускаются в трех конструктивных исполнениях для монтажа на вертикальную и горизонтальную стенку резервуара (таблица 2), а также на горизонтальную стенку резервуара для жидкостей с низкой плотностью (не менее 0,66 г/см2).

Таблица 2. Технические характеристики поплавковых датчиков уровня ОВЕН ПДУ 

ХарактеристикаПДУ-1.1ПДУ-2.1ПДУ-3.1
Количество измеряемых уровней 1 1 1
Расположение оси крепежного отверстия датчика в резервуаре Горизонтально Вертикально
Положение контакта при осушении датчика (поплавок датчика расположен внизу по отношению к месту закрепления) Нормально-разомкнутый
Плотность измеряемой среды, г/см3, не менее 0,70 0,66
Температура измеряемой среды, °С -40…105
Давление измеряемой среды, не более, МПа (кгс/см2) 1,5 (15) 4,1 (41)
Максимальная коммутируемая мощность, Вт 10 30
Максимальный коммутируемый ток, А 0,5 2
Максимальное коммутируемое напряжение постоянного тока, В 180 300
Количество срабатываний при напряжении коммутации =24 В, токе 0,25 А 1×106
Степень защиты корпуса IP67
Длина кабельного вывода, м 0,2

Если установка датчика в верхней части емкости невозможна, то поплавковый датчик уровня можно вмонтировать в стенку резервуара (рис. 6).

Рис. 6. Варианты крепления ПДУ: горизонтальное (ПДУ-1.1) и вертикальное (ПДУ-2.1, ПДУ-3.1)

В этом случае поплавок с магнитом крепится на шарнире, а герконовый выключатель — в корпусе датчика. Такие датчики срабатывают, когда уровень жидкости достигает поплавка, и предназначены для сигнализации предельного уровня. Вертикальное крепление позволяет отслеживать как промежуточные, так и предельные уровни (переполнение, недолив), горизонтальное — только промежуточные уровни.

Читайте также  Принцип работы АВР 0 4 кв

Применение поплавковых датчиков ОВЕН ПДУ

Датчики уровня поплавкового типа ОВЕН ПДУ используются для контроля уровня самых разных продуктов (сточных вод, химически агрессивных жидкостей или пищевых продуктов). Они применяются для измерения как текущего, так и предельного (максимального или минимального) уровня жидкости.

С помощью поплавковых датчиков решаются задачи контроля уровня жидкости в транспортных средствах. Прежде всего, задачи по контролю объема топлива в тяжелой технике: грузовиках, экскаваторах, тепловозах. Здесь датчики работают в условиях сильной вибрации и волнения на поверхности жидкости. Для устранения влияния этих факторов поплавковый датчик помещают в специальную демпферную трубу с диаметром больше диаметра поплавка.

Заключение

Компания ОВЕН в ближайшее время планирует выпустить новые модификации датчиков:

  • Многоуровневые поплавковые датчики уровня для измерения предельных уровней жидкости с аналоговым выходом тока (4…20мА) или напряжения (0…10В) для непрерывного измерения уровня в резервуарах;
  • Емкостной датчик уровня с точностью измерения 1…1,5% и диэлектрической проницаемостью измеряемой среды 1,7 < x < 100.

Получение технической информации, заказ образцов, поставка — e-mail: automation.vesti@compel.ru

Источник: https://www.compel.ru/lib/na/2011/2/9-izmerenie-na-vyisokom-urovne-datchiki-urovnya-zhidkosti-oven

Приборы для контроля уровня жидкости АРК «Энергосервис»

Приборы для измерения уровня жидкостей и твердых веществ могут работать на механическом, гидростатическом, электрическом, магнитном или оптическом принципе или использовать уровнемеры с эхолокацией и радиолокацией. Контроллеры и датчики уровня — универсальные прецизионные устройства, предназначенные для широкого круга приложений, где требуется сверхточное измерение потока жидкости. Они могут применяться для решения следующих задач:

  • поддержание уровня жидкости в заданных пределах;
  • управление насосами, заполняющими накопительные или напорные резервуары, химические реакторы и т. п.;
  • управление насосами, подающими воду из скважин и откачивающими ее из различных емкостей;
  • защита от сухого хода насосов, ТЭНов и аварийное отключение приборов, работа которых недопустима без воды (отопительных электрокотлов, водонагревателей и пр.);
  • предотвращение переливов и загрязнения окружающей среды;
  • контроль уровня жидкости в транспортных средствах, например контроль объема топлива в тяжелой технике (грузовиках, экскаваторах, тепловозах).

Контроллеры уровня предназначены для регулирования уровня жидких и сыпучих сред в различного рода емкостях, скважинах, коллекторах и т. п. Преимущества этих устройств:

  • возможность подключения датчиков уровня различных типов;
  • более мощные (по сравнению с поплавковыми датчиками) исполнительные реле;
  • возможность задания чувствительности измерительных входов;
  • четыре типовых алгоритма работы и возможность ручного управления исполнительными механизмами;
  • возможность использования в качестве датчиков уровня:
  • кондуктометрических зондов;
  • датчиков типа «сухой контакт» (например, поплавковых);
  • бесконтактных датчиков n-p-n- или p-n-p-типа.

Датчики уровня предназначены, как следует из названия, для измерения уровня воды или других жидкостей. В зависимости от типа приложения, где используется датчик, применяется контактный или бесконтактный метод измерений. При контактном измерении (датчики поплавкового типа) прибор располагается непосредственно на стенке резервуара и переключает контакты при достижении водой уровня его размещения. Бесконтактный принцип измерений позволяет работать с жидкостью с различным уровнем вязкости или токсичности.

Контроллеры уровня серии «Ординар»

Контроллеры уровня АРК «Энергосервис» могут также применяться для автоматического наполнения или осушения резервуара, бака, приямка и т. д. Рассмотрим функциональные возможности и характеристики приборов серии «Ординар» (табл. 1). На рис. 1 показана система контроля уровня жидкости для контроллера «Ординар-Щ». Дадим пояснения к рисунку:

  1. Первый алгоритм — работа на заполнение и осушение. В этом случае реализовано три независимых канала контроля уровня среды. Один канал использует один датчик уровня и может управлять одним реле.
  2. Второй алгоритм позволяет управлять заполнением бака из скважины, а также заполнением бака из «бесконечного резервуара» или осушением скважины. Для работы алгоритма необходимо подключение двух датчиков в баке (верхний и нижний уровень) и двух датчиков в скважине (верхний и нижний уровень).
  3. Третий алгоритм предназначен для контроля уровня среды с защитой от перелива в одном баке с использованием трех датчиков уровня (нижнего, верхнего и аварийного).
  4. Четвертый алгоритм предназначен для контроля уровня в емкости по четырем датчикам: перелив, верхний, нижний и сухой ход.

Рис. 1. Система контроля уровня жидкости в резервуаре

Таблица. Основные характеристики контроллеров уровня серии «Ординар»

Модель «Ординар-Щ» «Ординар-Д5» «Ординар-Д4» «Ординар-М»
Максимальное кол-во контролируемых уровней 4 2+2 2 2
Входные сигналы Кондуктометрические датчики, «сухой контакт», активные датчики типа NPN и PNP (опция) Кондуктометрические или поплавковые датчики Кондуктометрические датчики, «сухой контакт» Кондуктометрические датчики, «сухой контакт»
Выходные сигналы Реле ~8 А, 220 В/ =10 А, 28 В; драйвер оптосимистора ~50 мА, 220 В; оптотранзистор с открытым коллектором =200 мА, 50 В Реле ~17 А, 250 В Реле ~5 А, 250 В Реле ~5 А, 250 В
Особенности 4 алгоритма работы; RS-485 (опция); встроенный источник питания 5 алгоритмов работы; управление системой «бак–скважина» Регулятор чувствительности Степень защиты IP40
Монтаж В щит На DIN-рейку На DIN-рейку На DIN-рейку или в щит
Габаритные размеры, мм 96×96×105 102×50×73 85×55×66 58×37×27

Датчики уровня

Поплавковые датчики уровняодни из самых недорогих и вместе с тем надежных устройств для контроля уровня жидкостей. Они могут использоваться для контроля уровня самых разных сред, например сточных вод, химически агрессивных жидкостей или пищевых продуктов.

Конструкция проборов очень проста: датчик имеет поплавок, внутри которого установлен магнит. При изменении уровня среды поплавок перемещается, магнит приближается к геркону, что приводит к замыканию контакта.

Преимущества поплавковых датчиков:

  • различные варианты конструктивных исполнений и способов монтажа;
  • отсутствие необходимости собственного питания;
  • нечувствительность к пене;
  • работа с агрессивными, пузырьковыми и вязкими жидкостями;
  • простота в установке;
  • низкая цена.

Поплавковые датчики могут подключаться к контроллеру уровня — например, к «Ординару», а он, в свою очередь, к исполнительному механизму — например, к подающему или пополняющему насосу. Некоторые из большого числа поплавковых датчиков уровня представлены на рис. 2.

Рис. 2. Примеры поплавковых датчиков уровня компании «Автоматика»:а) ПДУ-Б2;б) ПДУ-П501;в) ПДУ-П511;г) ПДУ-Н214-400;д) ПДУ-В142-221;е) ПДУ-Н212;ж) ПДУ-Н101;з) ПДУ-Н201-80;и) ПДУ-Н601-53;к) ПДУ-Н502;л) ПДУ-Н621-40;м) ПДУ-Ф501-45;н) ПДУ-Н231-97;о) ПДУ-Ф161-1246;

п) ПДУ-Ф251-226

Кондуктометрические датчики уровня (рис. 3) предназначены для измерения и сигнализации уровней электропроводных жидкостей (вода, молоко, пищевые продукты — слабо­кислотные, щелочные и пр.). Принцип действия приборов основан на изменении электропроводности между общим и сигнальным электродами в зависимости от уровня сигнализируемой жидкости.

Рис. 3. Кондуктометрические датчики уровня компании «Автоматика»:
а) ДСП-А-01;
б) комплект из трех датчиков ДСП-А-03

Рис. 4. Пример оптического датчика уровня компании «Автоматика»

Оптический датчик уровня (рис. 4) является универсальным прибором и применяется в различных областях для работы практически со всеми типами жидкостей, в том числе и агрессивными. Однако не рекомендуется применять датчик с кристаллизующимися и дающими твердый осадок жидкостями, а также в средах с высоким содержанием конденсата. Характеристики и особенности устройства:

  • тип NPN;
  • погрешность ±1 мм;
  • питание 5–12 В DC;
  • максимальная нагрузка 40 мА, 30 В DC;
  • рабочая температура –40…+110 °С;
  • материал полисульфон;
  • защита IP66;
  • миниатюрные размеры;
  • долгий срок службы благодаря отсутствию подвижных частей и встроенной оптопаре;
  • светодиодный индикатор состояния реле;
  • простота в установке.

* * *

В данной статье были кратко представлены лишь некоторые из ассортимента устройств АРК «Энергосервис» для измерения уровня жидкостей в резервуарах. В целом, предприятие производит очень широкий круг контрольно-измерительных приборов, которые смогут удовлетворить практически любые потребности заказчиков.

Источник: https://controlengrussia.com/kip-i-avtomatizatsiya-izmerenij/energoservis/

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
Добавить комментарий