Российский производитель и эксклюзивный представитель известных мировых брендов КИПиА
Российский производитель и эксклюзивный представитель известных мировых брендов КИПиА
Точное измерение и контроль уровня жидкости - критически важная задача, требующая тщательного рассмотрения при выборе подходящей методики для конкретной среды и емкости. Очень важно выбрать метод, который хорошо согласуется с физическими свойствами жидкости и специфическими характеристиками защитной емкости.
Как правило, для измерения и контроля уровня жидкости существует шесть основных методов. Поскольку каждый метод имеет свои преимущества и потенциальные недостатки, важно оценить, какой из них лучше всего подходит для конкретной задачи.
Эти методы различаются по следующим параметрам:
Эти датчики уровня работают с помощью поплавка, подвешенного в жидкости или на ее поверхности на стержне, чем-то напоминающем щуп, который передает вибрацию по стержню на датчик.
Существует два основных типа. В магнитострикционных конструкциях поплавок несет магнит, который нарушает электрический импульс, посылаемый по стержню от датчика. Обратная вибрация (импульс напряжения) регистрируется по времени и определяет уровень поплавка.
В резистивных датчиках уровня используется тот же стержень и магнитный поплавок, но теперь стержень содержит герконы с резисторами. Когда поплавок поднимается и опускается, эти переключатели замыкаются и изменяют сопротивление цепи. Сопротивление указывает датчику на положение поплавка.
Для измерения уровня двух разных жидкостей можно установить второй набор поплавков и датчиков. Например, если вы хотите проверить подземный резервуар на предмет утечки воды, можно использовать два датчика, чтобы определить, плавает ли одна жидкость (масло) на второй жидкости (воде).
Эти измерения точны. Одно из преимуществ поплавкового измерения - точность в пенистых средах. Бесконтактные технологии, такие как ультразвук, могут давать ложные показания в таких условиях.
Требование контакта, однако, приводит к недостаткам. Вы можете не желать контакта со средой. Материалы вашего удилища или поплавков могут быть несовместимы со средой. Температура и плавучесть могут повлиять на точность результатов. Наконец, смещение поплавков и стержней в гораздо меньших емкостях может привести к неточным результатам.
Датчики уровня с поплавками непрерывного действия подходят и точны для типичных применений.
Широко распространенные во многих областях применения датчики дифференциального давления могут использоваться для определения уровня жидкости путем определения разности давлений между портом низкого и высокого давления в обычной конфигурации.
Разность давлений становится выходным сигналом, который калибруется для определения уровня жидкости.
Тензодатчик - это датчик, измеряющий вес, механическую силу или нагрузку и создающий выходной сигнал, который передает данные для экстраполяции в уровень жидкости.
Эти технологии варьируются от очень недорогих готовых до разработанных на заказ, от легкодоступных до сложных в установке. Целесообразность и экономическую эффективность определяет ваша задача.
Контроль жидкости обычно находится на нижнем пределе сложности. Усилие является однонаправленным, статичным и повторяющимся. Применяются температурные колебания и проблемы, связанные с контактными технологиями.
Радар - это бесконтактный метод, который заключается в отражении электромагнитного импульса от поверхности жидкости и измерении времени, необходимого для возвращения импульса к датчику.
Чем быстрее возвращается импульс, тем выше уровень жидкости.
Преимущества бесконтактного измерения заключаются в том, что характеристики среды не столь ограничительны. Однако радар лучше всего работает в металлических емкостях. Сосуд может ограничивать использование этой технологии для некоторых сред.
Например, высокоагрессивные среды не будут храниться в стальных емкостях. По этой причине радар может оказаться не лучшим выбором.
Технология радарного зондирования требует некоторого времени на установку. Необходимо установить программное обеспечение, чтобы можно было откалибровать оборудование.
Калибровка позволяет устранить ложные эхо-сигналы, поступающие изнутри емкости.
Эти ограничения и калибровка подразумевают еще одну проблему с радаром: портативность. Если в вашем случае требуется измерить много резервуаров или более плотную жидкость ниже плавающего уровня, радар может оказаться не лучшим выбором.
Радарные датчики можно использовать в тех случаях, когда технологические материалы являются легковоспламеняющимися или грязными, а также когда состав или температура парового пространства изменяются. Например, в чане пивоварни, где характеристики воздуха в емкости будут меняться по мере того, как дрожжи будут выделять больше CO2, образуя напор или слой пены. В этом случае любой другой тип датчика не подойдет.
Радиочастотная технология использует электрические характеристики конденсаторов в сосуде для отображения контуров поверхности. Эта технология может использоваться для определения уровня гранул, суспензий и даже жидкостей с различной плотностью.
Аппарат похож на непрерывный поплавковый датчик уровня. Вместо магнитов вторым проводником часто служит стенка емкости. Этот метод позволяет определить область интереса - внутреннюю часть емкости, разделяемую двумя проводниками. В конечном итоге объем определяется как сумма этих областей вдоль зонда.
В основе технологии лежит электрическая емкость, то есть способность проводника накапливать электрический заряд, существующий между двумя проводниками. На эту емкость также влияет среда - непроводящая жидкость или материал, который измеряется. Воздух оказывает минимальное влияние на емкость зонда и стенок емкости. Различные жидкости и материалы обладают относительно высокими изоляционными характеристиками.
Поскольку зонд измеряет повышенные изоляционные свойства по сравнению с воздухом, он сигнализирует о наличии жидкости или материала на данном уровне. Он также сигнализирует об относительном количестве изоляционных свойств, что может указывать на неравномерное распределение на поверхности.
Одним из недостатков этой технологии является накопление жидкости на зонде. Без надлежащего обслуживания и очистки могут возникать ложные показания уровня.
Правильный выбор зонда и емкости очень важен для конкретного применения. Возможна разработка индивидуальных конструкций, которые подойдут для вашей области применения.
Подобно радару, ультразвуковые датчики менее чувствительны к характеристикам среды и конструкции судна. Это практически технология «наведи и стреляй» для измерения уровня жидкости, где достаточно одного показания.
Поскольку это бесконтактная технология, можно легко измерять уровень кислот, печатных химикатов и даже сточных вод.
Шламы и пенистые жидкости могут снизить точность этой технологии без разработки более сложного процесса сбора данных.
