Сигнализаторы уровня жидкости


Для автоматизации многих производственных процессов необходимо контролировать уровень воды в резервуаре, измерение проводится при помощи специального датчика, подающего сигнал, когда технологическая среда достигнет определенного уровня. Без уровнемеров невозможно обойтись и в быту, яркий пример этому – запорная арматура бачка унитаза или автоматика для отключения насоса скважины. Давайте рассмотрим различные виды датчиков уровня, их конструкцию и принцип работы. Эта информация будет полезной при выборе устройства под определенную задачу или изготовлении датчика своими руками.

Различные виды датчиков уровня
Различные виды датчиков уровня

Конструкция и принцип действия

Конструктивное исполнение измерительных устройств данного типа определяется следующими параметрами:


  • Функциональностью, в зависимости от этого устройства принято делить на сигнализаторы и уровнемеры. Первые отслеживают конкретную точку заполнения резервуара (минимальную или максимальную), вторые осуществляют беспрерывный мониторинг уровня.
  • Принципом действия, в его основу может быть положены: гидростатика, электропроводность, магнетизм, оптика, акустика и т.д. Собственно, это основной параметр, определяющий сферу применения.
  • Методом измерения (контактный или бесконтактный).

Помимо этого, особенности конструкции определяет характер технологической среды. Одно дело — измерять высоту питьевой воды в баке, другое — проверять наполнение резервуаров для промышленных стоков. В последнем случае необходима соответствующая защита.

Виды датчиков уровня

В зависимости от принципа действия, сигнализаторы принято делить на следующие виды:

  • поплавочного типа;
  • использующие ультразвуковые волны;
  • устройства с емкостным принципом определения уровня;
  • электродные;
  • радарного типа;
  • работающие по гидростатическому принципу.

Поскольку эти типы наиболее распространены, рассмотрим каждый из них в отдельности.

Поплавковый

Это наиболее простой, но, тем не менее, действенный и надежный способ измерения жидкости в баке или другой емкости. С примером реализации можно ознакомиться на рисунке 2.


Поплавковый датчик для управления насосом
Рис. 2. Поплавковый датчик для управления насосом

Конструкция состоит из поплавка с магнитом и двух герконов, установленных в контрольных точках. Кратко опишем принцип действия:

  • Емкость опустошается до критического минимума (А на рис. 2), при этом поплавок опускается до уровня, где расположен геркон 2, он включает реле, подающее питание на насос, закачивающий воду из скважины.
  • Вода доходит до максимальной отметки, поплавок поднимается до места расположения геркона 1, он срабатывает и реле отключается, соответственно, двигатель насоса прекращает работать.

Такой герконовый сигнализатор сделать самостоятельно довольно просто, а его настройка сводится к установке уровней включения-выключения.


Заметим, что если правильно выбрать материал для поплавка, датчик уровня воды будет работать, даже при наличии слоя пены в резервуаре.

Ультразвуковой

Этот тип измерителей может использоваться как для жидкой, так и сухой среды, при этом у него может быть аналоговый или дискретный выход. То есть, датчик может ограничивать заполнение по достижению определенной точки или отслеживать его постоянно. Устройство включает в себя ультразвуковой излучатель, приемник и контроллер обработки сигнала. Принцип работы сигнализатора продемонстрирован на рисунке 3.

Принцип работы ультразвукового датчика уровня
Рис. 3. Принцип работы ультразвукового датчика уровня

Работает система следующим образом:

  • излучается ультразвуковой импульс;
  • принимается отраженный сигнал;
  • анализируется длительность затухания сигнала. Если бак полный, она будет короткой (А рис. 3), а по мере опустошения начнет увеличиваться (В рис. 3).

Ультразвуковой сигнализатор бесконтактный и беспроводной, поэтому он может использоваться даже в агрессивных и взрывоопасных средах. После первичной настройки, такой датчик не требует никакого специализированного обслуживания, а отсутствие подвижных частей существенно продлевает срок эксплуатации.

Электродный

Электродные (кондуктометрические) сигнализаторы позволяют контролировать один или несколько уровней электропроводящей среды (то есть, для измерения наполнения бака дистиллированной водой они не подходят). Пример использования устройства приведен на рисунке 4.

Измерение уровня жидкости кондуктометрическими датчиками
Рисунок 4. Измерение уровня жидкости кондуктометрическими датчиками

В приведенном примере задействован трехуровневый сигнализатор, в котором два электрода контролируют заполнение емкости, а третий является аварийным, для включения режима интенсивной откачки.

Емкостной

При помощи этих сигнализаторов можно определять максимальное заполнение емкости, причем, в качестве технологической среды могут выступать как жидкость, так и сыпучие вещества смешанного состава (см. рис. 5).


Емкостной датчик уровня
Рис. 5. Емкостной датчик уровня

Принцип работы сигнализатора такой же, как у конденсатора: проводится измерение емкости между пластинами чувствительного элемента. Когда она достигнет порогового значения, подается сигнал на контроллер. В некоторых случаях задействовано исполнение «сухой контакт», то есть уровнемер работает через стенку бака в изоляции от технологической среды.

Данные устройства могут функционировать в широком температурном диапазоне, на них не влияют электромагнитные поля, а срабатывание возможно на большом расстоянии. Такие характеристики существенно расширяют сферу применения вплоть до тяжелых условий эксплуатации.

Радарный

Этот вид сигнализаторов можно действительно назвать универсальным, поскольку он может работать с любой технологической средой, включая агрессивную и взрывоопасную, причем, давление и температура не будут влиять на показания. Пример работы устройства приведен на рисунке ниже.


Измерение уровня радарным датчиком
Измерение уровня радарным датчиком

Устройство излучает радиоволны в узком диапазоне (несколько гигагерц), приемник ловит отраженный сигнал и по времени его задержки определяет наполняемость емкости. На измеряющий датчик не влияет давление, температура или характер технологической среды. Запыленность также не отражается на показаниях, чего не скажешь о лазерных сигнализаторах. Также необходимо отметить высокую точность приборов данного типа, их погрешность составляет не более одного миллиметра.

Гидростатический

Эти сигнализаторы могут измерять как предельное, так и текущее заполнение резервуаров. Их принцип действия продемонстрирован на рисунке 7.

Измерение заполнения гиростатическим датчиком
Рисунок 7. Измерение заполнения гиростатическим датчиком

Устройство построено по принципу измерения уровня давления, произведенного столбом жидкости. Приемлемая точность и небольшая стоимость сделали данный вид довольно популярным.

В рамках статьи мы не можем осмотреть все типы сигнализаторов, например, ротационно-флажковых, для определения сыпучих веществ (идет сигнал, когда лепесток вентилятора застрянет в сыпучей среде, предварительно вырыв приямок). Так же нет смысла рассматривать принцип действия радиоизотопных измерителей, тем более рекомендовать их для проверки уровня питьевой воды.

Как выбрать?

Выбор датчика уровня воды в резервуаре зависит от многих факторов, основные из них:

  • Состав жидкости. В зависимости от содержания в воде посторонних примесей может меняться плотность и электропроводность раствора, что с большой вероятностью отразится на показаниях.
  • Объем резервуара и материал, из которого он изготовлен.
  • Функциональное назначение емкости для накопления жидкости.
  • Необходимость контролировать минимальный и максимальный уровень, или требуется мониторинг текущего состояния.
  • Допустимость интеграции в систему автоматизированного управления.
  • Коммутационные возможности устройства.

Это далеко не полный список для выбора измерительных приборов данного типа. Естественно, что для бытового назначения можно существенно сократить критерии отбора, ограничив их объемом резервуара, типом срабатывания и схемой управления. Существенное сокращение требований делает возможным самостоятельное изготовление подобного устройства.

Делаем датчик уровня воды в резервуаре своими руками

Допустим, есть задача автоматизировать работу погружного насоса для водоснабжения дачи. Как правило, вода поступает в накопительную емкость, следовательно, нам необходимо сделать так, чтобы насос автоматически выключался при ее заполнении. Совсем не обязательно для этой цели покупать лазерный или радиолокационный сигнализатор уровня, собственно, никакой приобретать не нужно. Несложная задача требует простого решения, оно показано на рисунке 8.

Схема управления водозабоным насосом
Схема управления водозабоным насосом

Для решения задачи понадобится магнитный пускатель с катушкой на 220 вольт и два геркона: минимального уровня — на замыкание, максимального — на размыкание. Схема подключения насоса проста и, что немаловажно, безопасна. Принцип работы был описан выше, но повторим его:


  • По мере набора воды поплавок с магнитом постепенно поднимается, пока не дойдет до геркона максимального уровня.
  • Магнитное поле размыкает геркон, отключая катушку пускателя, что приводит к обесточиванию двигателя.
  • По мере расхода воды, поплавок опускается, пока не достигнет минимальной отметки напротив нижнего геркона, его контакты замыкаются, и поступает напряжение на катушку пускателя, подающего напряжение на насос. Такой датчик уровня воды в резервуаре может работать десятилетиями, в отличие от электронной системы управления.

Источник: www.asutpp.ru

Емкостные сигнализаторы уровня — это популярные электронные датчики для детектирования граничных значений уровня воды, других жидкостей и сыпучих веществ. По сути, сенсор этого типа представляет собой пластины конденсатора, и появление среды измерения приводит к изменению его емкости, вызывая переключение выхода.

m>Емкостные датчики уровня обладают определенными достоинствами: отсутствие движущихся частей; простота установки и настройки; минимальные требования к обслуживанию; возможность работы через неметаллическую стенку резервуара, т.е. без контакта со средой измерения. Вместе с тем, при подборе датчика следует внимательно отнестись к таким моментам как: возможность образования пены на поверхности измеряемой жидкости или налипание продукта на зонд, в случае липких и вязких сред. Стандартные модели емкостных сигнализаторов могут в этих случаях выдавать ложные срабатывания. Емкостные датчики уровня от компании IFM Electronic имеют режим обучения, это делает их нечувствительными к налипаниям и отложениям на зонде. Настройка может осуществляться простым потенциометром или нажатием кнопки с автоматическим сохранением параметров. Большое разнообразие корпусов позволяет подобрать сенсор именно под конкретную задачу, к примеру компактные размеры позволяют применять данный тип датчиков для контроля опустошения трубопровода. 
Современные емкостные датчики уровня жидкостей и сыпучих веществ оснащаются интерфейсом IO-Link, для оперативной настройки параметров на конкретную среду измерения. Если у Вас применяются пластиковые резервуары, небольшие сосуды из неметаллических материалов, стоит задача по детектированию опустошения пластиковой трубки, то простым и надежным решением будут компактные емкостные датчики уровня в прямоугольном корпусе, которые монтируются на поверхность через адаптеры или с помощью стандартных хомутов. При этом, накладной сигнализатор будет работать через стенку емкости, без врезки в боковую поверхность. Имеются специальные модификации: в низкотемпературном или высокотемпературном исполнении; емкостные датчики уровня для агрессивных сред; в гигиеническом исполнении для пищевой и фармацевтической отраслей промышленности и т.д. Для детектирования и сигнализации уровня воды, масел, муки, порошкообразных веществ и гранул в каталоге доступны современные емкостные датчики уровня от европейских производителей Balluff, IFM Electronic, EGE-Elektronik, Pepperl+Fuchs, Turck с подбором по параметрам.

Источник: sensor365.ru

Конструктивные особенности и принцип работы

Конструкция измерителей уровня жидкости в резервуаре определяется такими характеристиками:

Сигнализатор уровня жидкости

  1. Функциональностью. По этому параметру все измерительные устройства этого класса классифицируют на уровнемеры и сигнализаторы уровня жидкости. Последние определяют конкретную точку наполненности емкости (максимальную и минимальную), а первые — постоянно контролируют уровень жидкости.
  2. Принципом работы. В основу этого параметра заложена акустика, оптика, магнетизм, электропроводность и так далее. От принципа действия устройства зависит область его применения.
  3. Методика измерения (бесконтактная или контактная).

Кроме того, конструктивные особенности устройства определяют тип технологической среды. Например, уровнемеры в баках с питьевой водой отличаются от приспособлений, которые предназначены для измерения наполненности резервуаров с промышленными стоками.

Разновидности датчиков

Все уровнемеры классифицируются по принципу их действия. Основные типы измерительных устройств:

Измеритель уровня жидкости в резервуаре

Виды измерительных приборов

  1. Поплавковый. Это самый простой вариант измерения уровня воды в баке. Конструкция поплавкового уровнемера включает в себя 2 геркона, магнит и поплавок. Когда уровень жидкости увеличивается, поплавок поднимается до первого геркона, который отключает реле двигателя. Если резервуар опустошается, поплавок опускается до второго геркона, который запускает реле и включает насос, перекачивающий жидкость из скважины. Герконовый датчик предельного уровня жидкости можно сделать своими руками. При этом он будет работать, даже если в резервуаре будет объемный слой пены.
  2. Ультразвуковой. Эта разновидность измерительных устройств применяется как для сухой, так и для жидкой среды. Ультразвуковые датчики могут иметь дискретный или аналоговый выход. То есть приспособление может постоянно контролировать уровень воды или ограничивать наполнение емкости при достижении конкретной точки. Такой уровнемер состоит из приемника, УЗ-излучателя и контроллера, отвечающего за обработку сигнала. Сигнализаторы ультразвукового типа являются беспроводными и бесконтактными, поэтому их можно устанавливать даже во взрывоопасных и агрессивных жидкостях.
  3. Электродный (кондуктометрический). Такие уровнемеры не подходят для емкостей с дистиллированной водой. Стандартная конструкция оснащена трехуровневым сигнализатором, в котором наполнение резервуара контролирует пара электродов, а третий — предназначен для аварийных ситуаций, для запуска режима активной откачки.
  4. Емкостный. С использованием таких уровнемеров можно точно идентифицировать предельное наполнение резервуара. Они подходят как для жидкостей, так и для сыпучих субстанций. Емкостные уровнемеры функционируют по такому же принципу, что и конденсаторы: измерение выполняется между пластинками чувствительного элемента. При достижении пикового значения на контроллер отсылается соответствующий сигнал. Иногда емкостные сигнализаторы работают по принципу «сухого контакта», при котором устройство срабатывает через стенку резервуара. Эти приспособления могут эффективно работать в очень обширном диапазоне температур, на их функционирование не влияет электромагнитное излучение. Такие эксплуатационные свойства расширяют область использования емкостных уровнемеров.
  5. Радарный. Эта разновидность сигнализаторов является универсальной, так как она работает с любыми видами технологических сред, включая взрывоопасные и агрессивные жидкости. При этом показания не будут изменяться под воздействием температуры и давления. Прибор излучает радиоволны в определенном частотном диапазоне. Приемник улавливает отраженный радиосигнал и определяет заполненность резервуара, руководствуясь периодом задержки сигнала. На датчик-измеритель не влияет температура и давление. Запыленность технологической среды тоже не сказывается на показаниях. Специалисты отмечают, что радарные приспособления обладают максимальной точностью, так как их погрешность не превышает 1 мм.
  6. Гидростатический. Этот тип сигнализатора позволяет измерять как текущее, так и предельное наполнение емкостей. Принцип работы гидростатического устройства базируется на измерении давления столба жидкости. Популярность таких датчиков обусловлена небольшой ценой и достаточной точностью.

Существуют и другие типы устройств, но они обладают специфичным назначением.

Правила выбора

Выбирать уровнемер для резервуаров необходимо с учетом большого количества факторов. Среди них:

  • состав воды;
  • объем емкости и материал, который был использован для ее изготовления;
  • потребность в контроле предельного и минимального уровня жидкости или мониторинг действительного состояния;
  • возможность внедрения автоматического управления в систему;
  • коммутационные возможности приспособления.

Датчики уровня жидкости

Для выбора бытовых устройств важно учитывать объем емкости, схему управления и принцип срабатывания.

Популярные модели

Современный рынок предлагает много моделей сигнализаторов. Самые популярные из них:

Принцип действия датчика

Самые современные датчики

  1. ДЕ-1 (датчик емкостный). Чаще всего этот сигнализатор используется в агрессивных средах химической и металлургической промышленности. Он позволяет контролировать температуру и уровень сыпучих и жидких веществ. Нередко используется в установках аварийной защиты.
  2. ЭСУ-1 (электронный сигнализатор уровня). Корпус этой модели изготовлен из высококачественной стали и фторопласта. Чаще всего ЭСУ-1 устанавливают во взрывоопасных и агрессивных средах. Источник электропитания находится за пределами технологической среды. Датчик измеряет уровень нефти, спирта и воды. Блок питания выполнен из прочного алюминиевого сплава.
  3. РУ-305 (реле уровня). Этот прибор предназначен для контроля состояния жидких сред. Его корпус выполнен из особого материала и может с легкостью выдерживать температуры от -50 до +50 градусов Цельсия. Однако РУ-305 запрещается применять в агрессивных химических средах. Из недостатков этого уровнемера потребители отмечают лишь то, что он работает только в одном положении, без наклона. Измерение уровня осуществляется посредством перемещения магнита с поплавком и срабатывания герконом. Измерения имеют точность не более 5 мм.
  4. СУ-100 (сигнализатор уровня). Датчик для измерения уровня сыпучих и жидких веществ. В конструкции СУ-100 присутствует электромагнитное реле.
  5. Rosemount 5600. Этот радарный датчик уровня позволяет бесконтактно измерять любую разновидность веществ. Чтобы добиться максимально точных показаний, уровнемер необходимо правильно установить. Точность показаний устройства может ухудшаться из-за воздействия электромагнитного излучения. Корпус обладает взрывозащитной конструкцией и дисплеем, на котором отображается вся необходимая информация. Rosemount 5600 может использоваться для измерения температурных показателей в резервуаре. Чтобы в полной мере оценить возможности этого оборудования, ему необходима квалифицированная настройка с учетом диаметра трубопровода, длины уровнемера и расстояния между уровнем и опорной точкой.

Сложные модели целесообразно приобретать лишь для промышленного применения. Для бытовых целей подходят простейшие варианты уровнемеров.

Источник: proagregat.com

Сигнализаторы уровня жидкости — предельного (максимального/минимального), установленного

Поплавковые кабельные сигнализаторы уровня  Магнитные сигнализаторы уровня жидкостей  Кондуктивные сигнализаторы уровня  Емкостные сигнализаторы уровня  Оптические сигнализаторы уровня жидкости  Вибрационные сигнализаторы уровня  Ультразвуковые сигнализаторы уровня  Гидростатитческие сигнализаторы уровня

Сигнализаторы уровня жидкости обеспечивают контроль за предельным или требуемым уровнем жидкости в различных резервуарах, емкостях, баках, бассейнах, колодцах, скважинах, открытых водоемах. Сигнализатор уровня жидкости, сигнализатор уровня воды обеспечивают сигнализацию достижения уровня воды, сточных вод, нефтепродуктов, технических жидкостей, масла, охлаждающей жидкости, молока и молокопродуктов, растительного масла, паст, соусов, кетчупов. майонеза, шоколада и т.д.

Интерактивный подбор датчика уровня жидкости

Чтобы получить оптимальное решение вашей задачи, заполните опросный лист,
и наши специалисты свяжутся с Вами, чтобы предложить готовый ответ.

Скачать опросный лист для подбора датчика уровня .pdf Скачать опросный лист для подбора датчика уровня .doc

Поплавковые датчики уровня — сигнализаторы уровня воды

Поплавковые датчики уровня - сигнализаторы уровня водысамый простой элемент автоматизации управления уровнем. Вместе с тем сигнализатор уровня жидкости, это самый надежный и экономически выгодный способ сигнализации уровня различных жидкостей: от дистиллированной воды, до агрессивных жидкостей и взвесей. Существует множество классификаций видов и подвидов поплавковых сигнализаторов уровня, но основополагающий принцип их работы основан на действии выталкивающей силы на поплавок масса объемная плотность которого меньше плотности контролируемой жидкости.
В данном разделе представлены поплавковые датчики уровня, состоящие из корпуса поплавка со встроенным микропереключателем и присоединительного кабеля. В качестве поплавков применяют преимущественно полые полипропиленовые шаровидные или сфероцилиндрические тела. Некоторые производители называют сигнализаторы по материалу корпуса — поплавковые сигнализаторы из полипропилена. Материал присоединительного кабеля полиуретан или поливинилхлорид. Такие датчики устойчивы к воздействию слабоконцентрированных растворов кислот и щелочей, неорганических растворителей, бензина, дизтоплива, сточных вод.  В качестве коммутирующего элемента применяются жидкометаллические выключатели, не содержащие ртуть (Galinstan). Процесс переключения инициируется отклонением датчика от горизонтальной плоскости на угол 3…18º. Диапазон коммутирующих напряжений 20 … 265VAC или 6 … 60VDC. Температурный диапазон от до +120ºС. Поплавковые сигнализаторы могут быть снабжены дополнительным грузом или закреплены на направляющей посредством фиксирующих колец.
Выбрать поплавковый датчик уровня…

 

Магнитные датчики уровня

Магнитные датчики уровняМагнитные сигнализаторы предельного уровня состоят из поплавка, который имеет магнитную связь с установленным снаружи микропереключателем (магнитные датчики уровня с «горизонтальной» схемой установки или поплавком в который встроен магнит. Поплавок со встроенным магнитом, перемещается вод воздействием гидростатической выталкивающей силы по направляющей трубке, вызывая поочередное замыкание магниточувствительных герконовых контактов расположенных внутри направляющей трубки. Число герконов и соответственно число контролируемых уровней может достигать семи и более. Электрические характеристики магнитных датчиков уровня определяются применяемыми герконами, и как правило обеспечивают коммутацию нагрузки мощностью до 250 Ватт. Условия эксплуатации зависят от материала поплавка и направляющей, и как правило удовлетворяют требованиям: температура контролируемой среды -40ºС … +120ºС; избыточное давление до 2МПа; плотность контролируемой среды 0,5…1,5 гр/см.кв.; диапазон измерений до 25 метров.
Выбрать магнитный поплавковый сигнализатор предельного уровня…

  

Кондуктивные датчики уровня

Кондуктивные датчики уровня

Кондуктивные (кондуктометрические) сигнализаторы уровня применяют для контроля уровня электропроводящих жидкостей с уровнем проводимости от 0,1 мкСм/см. К таким жидкостям относятся растворы кислот и щелочей, водные растворы солей, вода, молоко и т.п. Простейший кондуктометрический сигнализатор уровня, представляет собой два электрода, одним из которых может быть стенка резервуара, между которыми измеряется сопротивление. Достижение установленного значения приводит к срабатыванию выходного ключа. На практике кондуктивные датчики могут быть снабжены 3-5 электродами для сигнализации 2-5 уровней. Температурный диапазон процесса контролируемого кондуктивными датчиками может достигать +200ºС при избыточном давлении до 1,6 бар. Несмотря на свою простоту, низкую стоимость, простоту в обслуживании, отсутствие движущихся частей и нечувствительности к турбулентности, применение кондуктивных датчиков уровня  ограничено диэлектриками, вязкими налипающими жидкостями и маслами.
Выбрать кондуктивный сигнализатор предельного уровня…

  

Емкостные датчики уровня

Емкостные датчики уровня

Для сигнализации предельного уровня жидкости (так же как и сыпучего вещества) в принципе может использоваться любой емкостный датчик положения, герметичный со стороны чувствительной поверхности,  при выполнении одного из двух условий: стенки резервуара выполнены из электропроводящего материала или в резервуар с «диэлектрическими» стенками помещен дополнительный электрод, соединенный с землей. В качестве чувствительного элемента емкостных сигнализаторов уровня используется электрод (стержень, пластина, трос) в защитной оболочке, являющийся одной из «обкладок» конденсатора (второй обкладкой, как правило, является корпус датчика или резервуара). В качестве чувствительного элемента может так же использоваться коаксиальная конструкция. При достижении измеряемой жидкости или сыпучего материала электрода, вследствие изменения диэлектрической проницаемости между «обкладками конденсатора» изменяется значение емкости, что отслеживается электронной схемой, в результате чего изменяется выходной сигнал.  При освобождении электрода от материала, состояние выходного ключа вновь изменяется.
Выбрать емкостной сигнализатор предельного уровня …

  

Оптические сигнализаторы уровня

Оптические сигнализаторы уровня жидкости

Принцип действия оптических датчиков уровня основан на изменении коэффициента преломления оптического излучения на границе перехода двух сред. Одна из сред — линза самого датчика, а вторая — непосредственно окружающая среда, которая может быть воздушной в случае, когда уровень жидкости ниже чувствительной поверхности  датчика, и жидкостной при достижении определенного уровня жидкости. Как правило, в качестве источника оптического излучения используется инфракрасный светодиод. В воздушной среде инфракрасное излучение светодиода отражается от внутренней поверхности линзы датчика и попадает в область фотоприемника, который регистрирует наличие излучения.  Тогда как при контакте линзы с жидкостью условия для отражения света изменяются, и он уже по большей части не отражается, а проходит сквозь линзу, рассеиваясь в жидкости. На выходе приемника электрическая схема производит обработку сигнала и преобразует его в выходной цифровой сигнал или в сигнал логического уровня.
Выбрать оптический датчик предельного уровня …

  

Вибрационные датчики уровня

Вибрационные датчики уровня

Вибрационный зонд, выполненный в виде вилки или одновибратора круглого или ромбического сечения, механически соединенный с пьезоэлектрическим элементом вибрирует на резонансной частоте пьезоэлемента. При достижении сыпучим материалом зонда, происходит поглощение механических колебаний, что регистрируется электроникой датчика и приводит к формированию выходного сигнала. Понижение уровня материала освобождает зонд, что вновь приводит к изменению состояния выходного ключа. Функционирование данных устройств не зависит от флуктуации физических свойств контролируемого вещества. Вибрационные сигнализаторы уровня не чувствительны к турбулентности, образованию пены и внешней вибрации. Постоянная механическая вибрация зонда в определенных пределах способствует его самоочистке. Вибрационный сигнализатор уровня является надежным и не нуждающимся в обслуживании прибором для контроля уровня жидкости и некоторых сыпучих материалов. Смотреть примеры применения вибрационных датчиков уровня…
Выбрать вибрационный датчик предельного уровня …

  

Ультразвуковые датчики уровня

Ультразвуковые датчики уровняУльтразвуковые датчики уровня жидкости с дискретным или аналоговым выходом используют пьезоэффект — изменении геометрических размеров керамической или кварцевой пластины при подаче на нее электрического поля и появлении электрического поля на поверхностях пластины при механических воздействиях на нее. Колебания пластины с частотой прикладываемого электрического поля вызывают появление звуковых волн такой же частоты. Эти волны распространяются в воздухе со скоростью звука — 330 м/сек. Они, подобно эху, отражаются от предметов и возвращаются к излучателю. Воздействуя на пластину, звуковые волны вызывают появление на ней электрического поля. Пьезокерамическая (кварцевая) пластина работает вначале излучателем, а потом приемником ультразвуковых волн.

Ультразвуковые датчики в качестве сигнализаторов предельного уровня незаменимы там, где не допустим контакт датчика с контролируемой жидкостью. В качестве сигнализаторов применяют ультразвуковые датчики положения или ультразвуковые датчики с программируемыми пороговыми выходами. Пороговое регулирование, где уровень жидкости или величина провиса должны быть не больше одной и не меньше другой величины. Привод регулятора подключается к одному датчику, а не к двум. Подстройка порогов срабатывания выходов осуществляется при помощи одной кнопки на корпусе датчика. Ультразвуковые датчики уровня позволяют контролировать уровень от 5мм до 6 метров, имеют «острую» диаграмму излучения, что позволяет применять их даже для контроля уровня жидкости в пробирках. При этом доступны специальные химически-стойкие исполнения. В нашем ассортименте представлены ультразвуковые датчики уровня жидкости:

  • Ультразвуковые датчики приближения
  • Ультразвуковые датчики перемещения и измерения расстояния
  • Ультразвуковые датчики с программированием порогов переключения
  • ультразвуковые датчики с дальностью до 6 метров

Выбрать ультразвуковой датчик предельного уровня жидкости

 

Источник: RusAutomation.ru

Всем привет. Сегодня речь пойдет об очень простом наборе для самостоятельной сборки прибора, для контроля уровень воды. Данный набор может с успехом распаять школьник 5-7 класса за один вечер. Можно конечно сделать и полностью самостоятельно, включая плату, но я решил сэкономить время, поэтому был заказан набор.

Набор был приобретен с целью хоть как то автоматизировать набор воды в бочку на даче. При чем это не совсем бочка, а скорее труба, уходящая вниз на 2.5-3 метра, поэтому запасы воды там приличные (для простоты пусть будет бочка). Задумка была простая, пока нет регулярного водоснабжения электроклапан открывается и набирает в бочку воды по заданный уровень. Расход воды ведрами по необходимости и автоматический долив в бочку. Для того что бы клапан часто не срабатывал от колебаний воды, задумано несколько уровней. Нижний при котором включается клапан и верхний при котором выключается. Т.е. есть определенная мертвая зона при которой расход воды есть, а подача воды в бочку пока отсутствует. Кстати, эта мертвая зона и есть фактически такое понятие, как гистерезис.
В прошлом году эту функцию выполняло такое пардон устройство, как поплавковый механизм из бачка унитаза. Работало исправно, изредка засорялось, поскольку вода поступает по трубам прямиком из реки. Но в итоге зиму не пережило, поскольку было выполнено из пластмассы и развалилось от мороза.
Данный набор был призван заменить вышедший из строя механизм.

По мере хранения собранной платы и ожидании дачного сезона, была произведена попытка применить собранную плату на производстве, вот на такой установке.
Сигнализаторы уровня жидкости
Это просто большая кастрюля с нагревателем типа ТЭНов мощностью 27 КВт. Продукцию достают из холодильника целыми поддонами и закладывают в кострюлю. Надо все это нагреть до 90 С. Представляете сколько электроэнергии тратится ежесуточно?!

Продукция между прочим представляет из себя свиные желудки и кудрявку (часть кишков).
Насколько я знаю желудки чем то набивают и употребляют в пищу, с кишками примерно то же самое — в том числе и колбасы с сосисками.

Это дело варится и повторно замораживается. Далее отправляется в Китай. Вот так вот, круговорот товара в природе. Мы им натуральные субпродукты, а в ответ электронику…

Назрел вопрос перевести нагрев кастрюли на пар. Так экономнее и мощность выше. Производительность вырастает в разы. Вот тут и потребовался датчик уровня, что бы никого паром не обварило и пар подавался только тогда, когда в емкости присутствует хотя бы минимальное количество воды.

Однако я вовремя спохватился и отказался от окончательной установки, хотя испытания показали работоспособность платы. Применять на производстве самоделки противопоказано. Поэтому нашли менее оперативно нужный прибор, который выполняет те же функции, но имеет еще и сертификат. Принцип работы заводского прибора практически соответствует набору с интернет магазина и в конкретном случае выполняет те же функции.
Этот прибор отечественного производства Овен САУ-М7.
Сигнализаторы уровня жидкости

В небольшом пакетике «кучка» деталей, плата и провода.
Сигнализаторы уровня жидкости
По номиналам я не сортировал, просто разложил для наглядности.
Сигнализаторы уровня жидкости
Схема не простая, а очень простая. Используется 4 элемента 2И-НЕ, при чем два из них выполняют функцию триггера. Он нужен для формирования петли гистерезиса.
Контакты 1 и 2 разъема J3 дают сигнал о нижнем уровне и включают реле. Контакты J4 1 и 2 — верхний уровень и аварийный, при срабатывании любого из них реле выключается. Срабатывание реле дублируется зажиганием светодиода. Схема уверенно срабатывает на водопроводную воду и так же уверенно на воду после водоподготовки, в которой солей меньше.
Я собирал плату практически не глядя в схему, разве что номинал резисторов посмотрел.
Перепутать выводы маловероятно и даже установить такие детали, как разъемы или транзисторы неправильно помешает нанесенная шелкография.
Единственный минус при монтаже — я перепутал местами светодиоды. Но это так, мелочи, на работоспособность не влияют.
Сигнализаторы уровня жидкости
В качестве датчиков были применены самодельные датчики уровня кондуктометрического типа. Примерно вот так они выглядят в сборе:
Сигнализаторы уровня жидкости

На плате со стороны установки деталей нанесена шелкография, вполне качественная.
Сигнализаторы уровня жидкости
Процесс распайки деталей вам не будет интересен, поскольку я не являюсь сборщиком и не владею особенностями тех процесса по сборке плат. Что в руку попалось с краю, то и запаивал.
Печатная плата со стороны пайки покрыта защитной маской. Металлизации нет. Плата односторонняя.

Сигнализаторы уровня жидкости
Использовал припой типа ПОС 61 с канифолью. Насвинячил немного.
Сигнализаторы уровня жидкости
Провода питания зафиксировал герметиком, что бы не обломались на выходе из отверстий. Провода, что шли в комплекте, мне показались слишком короткими.
Сигнализаторы уровня жидкости
Плату помыл растворителем со спиртом и покрыл слоем Plastik 70. Сразу заметил разницу между моими прежними платами и этой. Поверхность блестит и контакты покрыты слоем пленки.
Выявился некоторое неудобство, которое на самом деле является плюсом. Хотел снять видео о работе платы с использованием мультиметра, а получил проблему в виде того, что цупы, банально не продавливают покрытие защитное. Поэтому в видео отсутствует мультиметр.
Сигнализаторы уровня жидкости

Видео демонстрации работы платы:

Upd: пока писал обзор, на страницу с товаром даже не обращал внимание, как обычно. И только после написания обзора обратил внимание на товар. Плата не совпадает с той, что мне прислали и судя по комментариям многим высылают два разных варианта платы. На функционале это не сказывается. Обе платы работоспособны.

Итоги: Простейший набор, доступен для школьников, так же имеет практическое применение. К покупке рекомендую. Осадок небольшой остался из за того, что плата пришла не та, которая в описании.

В моем случае оказались лишними провода. Вероятно они планировались для вывода из платы светодиодов на переднюю панель и подключения источника питания.

Источник: mysku.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.