Течни и гранулирани среди се използват в различни области на производство. Тази суровина може да изпълнява различни функции, но често технологиите за нейното използване предвиждат контрол на пълненето на контейнери, бункери и резервоари с тях. За това се използват специални сигнални устройства, които също могат да се разглеждат като сензори и управляващи релета. В този случай методите за индикация и принципите за определяне на нивата на пълнене могат да бъдат различни. На пазара има превключватели за ниво, които се различават по дизайн, тип сензорен елемент и наличието на допълнителни функции.
Капацитивни сензори
Това са най-често срещаните универсални аларми, които в зависимост от модела са подходящи както за насипни, така и за течни среди. По-специално, нивата на прахове, гранулирани продукти, вискозни масла, циментови суспензии и др. се оценяват с помощта на капацитивно сигнално устройство. Някои модификации също ви позволяват да откриете наличието на чужди тела, като сигнализирате за това на контролния панел. Принципът на действие се основава на колебания в електрическия капацитет.
По правило този тип превключвател за ниво има чувствителен елемент, койтодиректно контактува с целевия материал, като постоянно следи диелектричните параметри на въздушната среда. Флуктуациите в записаните честоти се преобразуват в сигнал, подаван към изходното реле за управление. Дизайнът на капацитивния сензор е разнообразен - производителите произвеждат тръбни, гъвкави, кабелни и други модели.
Плавателни превключватели
Също прост като дизайн и универсална версия на сигналното устройство. Стандартното устройство на такъв сензор предвижда наличието на поплавък, който е свързан към превключващите механизми на електромагнитните контакти. В работната среда поплавъчните детектори могат да бъдат разположени както вертикално, така и хоризонтално, което също разширява обхвата на тяхното приложение. И все пак има ограничения за използването на сензори от този тип.
Например рядко се използват в технологични процеси, където се изисква висока точност на показанията и допълнителна индикация за свойствата на работната среда. От друга страна, поплавковият превключвател за ниво е устойчив на неблагоприятни условия на работа. Поради тази причина се използва като регистратор на нивата на агресивни химикали, керосин, морска вода и др. Средната максимална температура за използване на поплавък е 200°C.
Шумандура
По някакъв начин, един вид плаващи сигнални устройства, но със свои собствени характеристики. Основата на конструкцията се формира от буй, койтоокачен върху кабел и по същия начин като аналозите с поплавък е свързан към контактни механизми за предаване на показанията. Процесът на потапяне на устройството в работна течна среда допринася за промяна в натоварването на кабела, което води до отваряне на контактите.
Моделът е доста прост като дизайн, но има значителни предимства. Например индикаторът за нивото на водата на шамандурата може да работи при високо налягане - около 20 MPa. Що се отнася до защитата от агресивна среда и температурни влияния, тези качества се определят от дизайна и материалите на производство на конкретен модел.
Вибриращи аларми
По-технологична версия на сигналното устройство, която може да се използва в различни среди - насипни и течни. Принципът на действие, както подсказва името, се основава на осцилаторни движения. По време на работа чувствителният елемент на устройството произвежда механични вибрации в условия на резонансна честота. Сензорът се захранва от пиезоелектричен генератор или друг източник на енергия.
Потапянето на вибрационен превключвател за ниво провокира промяна в активността на честотните колебания и електрическите параметри във веригата, свързана към сензора. Освен това променените параметри на електрическата верига се регистрират в релето като дискретен изходен сигнал. Предимствата на вибрационните аларми включват устойчивост на температурни ефекти, високо налягане и агресивна среда. За много потребители високата точност на такива устройства също е важна - средната грешка е 1 mm.
Оптични сензори
Оптичните сигнални устройства използват светлинен лъч като детектор за ниво. Източникът може да бъде инфрачервена малка лампа или лазер. Самият принцип на измерване се основава на способността на целевия материал да отразява, пречупва или предава светлинни потоци през себе си.
Важно е да се подчертае, че оптичните устройства осигуряват както контактен, така и безконтактен анализ. Тъй като това е електронен превключвател за ниво, можете да разчитате и на високата точност на предоставените резултати. Що се отнася до работните материали, те могат да бъдат както традиционни медии, така и специфични, например пяна или нефтопродукти. В допълнение, оптиката дава възможност за записване на плътността, вискозитета и прозрачността на материалите.
Ултразвукови сензори
Подобно на друго ултразвуково измервателно оборудване, този тип сензор за ниво работи въз основа на оценката на акустичните вибрации. Специален приемник действа като източник на радиация. Инсталира се в контейнер, след което започва процесът на фоново разпространение на ултразвуковото поле. В моментите на фиксиране на отклонения в параметрите на звуковите вълни, електрониката се обръща към изходното реле, затваряйки или отваряйки веригата.
Ултразвуковите превключватели за ниво имат средна грешка от 2 мм, но тази цифра може да бъде подобрена в процеса на намиране на най-благоприятното местоположение. Както показва практиката, ултразвуковите модели на сигнални устройства са многовзискателни към условията на работа в помещенията. Но в противен случай те демонстрират последователно представяне.
Роторни модели сигнализатори
Това е една от най-разпространените версии на електромеханичните сигнални устройства, която най-често се използва за работа с насипни смеси. Такива устройства могат да се използват в експлозивната и хранително-вкусовата промишленост за обслужване на материали с плътност около 100 g/l и фракция до 50 mm. По-специално, въртящият се превключвател за ниво се използва за оборудване на резервоари за захар, зърно, прах, храна за животни и др.
Чувствителният елемент за такива модели е представен от лопатка на ротора, която се върти в резултат на прехвърляне на сила от синхронен електродвигател. Всъщност моментът на промяна на нивото в резервоара се записва в резултат на фиксиране на острието от целевата среда. След това влиза в действие електромеханичното пълнене, което отваря контактите, изпращайки сигнал до релето на контролера.
Разновидности по тип превключвател
Повечето сигнални устройства работят с индикаторни контактни превключватели, които са два вида - електромеханични и твърдотелни. В първия случай се използват механични контакти или управляващо реле. Силните страни на електромеханиката включват способността за работа с големи диапазони на напрежение и ток, което подобрява точността на измерване.
В същото време такива контакти не се влияят от изпаряване, така че превключвателят за нивото на течността с електромеханика може да работи встаи с високи температури. От своя страна полупроводниковите превключватели нямат движещи се механични елементи, подложени на износване. Тоест в процеса на използване на това устройство не се изисква редовно актуализиране на консумативи. Освен това твърдотелните устройства се превключват по-бързо и реагират на системата за придобиване на сигнал.
Заключение
При избора на подходящо устройство за фиксиране на нивото на пълнене на контейнери с определени материали, си струва да се вземат предвид много параметри. Струва си да започнете с характеристиките на околната среда и условията на работа на устройството. Това ще ви даде представа за оптималния дизайн и скала за измерване.
Голяма част от избора се влияе от принципа на действие на индикатора за ниво, както и от метода на предаване на информация към релето. Тези параметри ще определят като минимум точността на измерването. Не пренебрегвайте допълнителната функционалност. Колкото по-сложно и по-скъпо е сигналното устройство, толкова повече възможности ще предостави то за запис на характеристиките на околната среда. Така, в допълнение към нивото на физическо пълнене на контейнера, същите оптични и ултразвукови модели могат да предават информация за плътността, степента на вискозитет и други качества на материала.
