рідкі середовища
граничного значення рівня кабельні, поплавкові
В основу принципу дії таких датчиків закладено властивість рідин виштовхувати занурені в неї предмети. Зміна рівня рідини призводить до відповідних змін кута нахилу поплавця, що зміщує розташований всередині поплавця кульку, який натискає на кінцевик. Також є варіанти виконання таких датчиків з ртутними ключами.
Ріс.211. Поплавкові кабельні датчики
Поплавкові кабельні датчики зроблені з хімічно стійкого поліпропілену або нержавейющей стали, що дозволяє вирішувати завдання вимірювання рівня в декількох точках, навіть в умовах забруднених, агресивних рідин.
Магнітострикційні датчики рівня
Магнітострикційний датчик складається з хвилеводу (1), розташованого усередині стрижня (2), і зовнішнього постійного магніту всередині поплавця (3). Датчик посилає сигнал (4), який створює магнітне поле (5), що розповсюджується вздовж хвилеводу. З іншого боку, постійний магніт усередині поплавця створює інше магнітне поле. При перетині цих двох магнітних полів виникає т.зв. торсіонна хвиля (6), яка поширюється вздовж хвилеводу зі швидкістю звуку. Вона вловлюється електронною начинкою датчика (8), яка обчислює відстань (7). Відстань потім перетворюється у вихідний сигнал датчика 4-20мА.
Щоб уникнути помилкового спрацьовування внаслідок налипання в'язкого речовини, між чутливим і заземлюючим елементами датчика (Рис.6.) Доданий ізоляційний елемент (захисна секція), сенс якого в тому, щоб блокувати протікання струму. Хоча невеликий струм внаслідок налипання і можливий, схема управління датчика його не враховує. Точне спрацьовування можливо лише при безпосередньому контакті активного елементу датчика з вимірюваним речовиною.
Малі струми, що проходять через налиплий матеріал, ігноруються схемою управління датчика. І тільки при контакті з основною масою матеріалу між чутливим елементом датчика і стінкою бункера буде протікати струм, достатній для спрацьовування датчика.
Ріс.215. Датчик радіочастотної провідності
Датчики радіочастотної провідності успішно використовуються на таких об'єктах, як: пивоварні заводи, лакофарбові виробництва, цементні заводи, вугільні сховища, харчова і борошномельна промисловість, склозаводи, виробництво пластмас, паперу, системи водопостачання та водовідведення, виробництво смоли.
Ріс.216. Конструкція датчика радіочастотної провідності
- Чутливий елемент - нержавіюча сталь SUS304 або SUS316
- Верхня ізоляція - ізоляція чутливого елемента і захисної секції, має дуже низьку діелектричну постійну і Зробити з PTFE
- Захисна секція - металевий проводить електрод для розсіювання будь-якого помилкового сигналу
- Нижня ізоляція - має дуже низьку діелектричну постійну і Зробити з PTFE
- Підключення до процесу - 3/4 "PT (в стандартному варіанті)
- Корпус - алюмінієвий сплав
- Кабельний ввід
- ущільнювальна гумка
- Друкована плата, з елементами настройки датчика
- Кришка - алюмінієвий сплав
Датчики граничного значення рівня вібраційні
В основі принципу дії таких датчиків лежить використання двох п'єзоелектричних елементів, вбудованих в резонаторних систему у вигляді трубки або вилки-камертона. Один п'єзоелемент збуджує в резонатора системі сильні механічні коливання аж до настання резонансу. Контакт чутливого елемента з контрольованим середовищем викликає різке зменшення амплітуди коливань аж до їх повного гасіння. Така зміна станів вловлюється другим п'єзоелементом, сигнал перетвориться схемою управління, і спрацьовує релейний вихід датчика.
Основними достоїнствами таких датчиків є - відсутність необхідності в калібрування, остутствие налипання вимірюваного матеріалу (датчик просто скидає його своєю вібрацією), настройка чутливості.
Датчики успішно використовуються з такими матеріалами, як: порошки, гранули, сухе молоко, цукор, зерно, борошно, цемент, пластики, сода, пісок, і т.д. Також вони використовуються для визначення рівня рідини в ємностях під тиском, у водопостачанні та водовідведенні.
Ємнісні вимірювачі граничного значення рівня
Вимірюють ємність конденсатора, утвореного стінками резервуара і чутливим елементом датчика. Ємність порівнюється з встановленим значенням, і датчик видає релейний сигнал. Оскільки ємнісні датчики не мають рухомих частин, то вони не схильні до зносу внаслідок тертя. Підходять для вимірювання як рідких, так і сипучих матеріалів. Дуже прості в установці та налаштування. Випускаються у великій кількості виконань, що дає можливість кінцевому користувачеві вибрати датчик для вирішення конкретного завдання.
Ріс.218. Конструкція ємнісного датчика
- Чутливий елемент - нержавіюча сталь SUS304 або SUS316
- Ізолятор - пластик UPE, PTFE
- Заземляющий рукав - нержавіюча сталь SUS304 або SUS316
- З'єднання - нержавіюча сталь SUS304 або SUS316, різьблення 1 "РТ, або 3/4" РТ (опція)
- Корпус - алюміній, ступінь захисту IP65
- Кабельний ввід - 1/2 "РF, або 3/4" PF
- Кільце ущільнювача - NBR
- Друкована плата керуючого модуля датчика
- Налаштування чутливості
- Кришка корпусу - алюміній
Питання для повторення
- Які властивості магнітострикційних датчиків?
- У яких середовищах працюють радарні уравнемери?
- Який вихід має поплавковий магнітний вимірювач безперервного значення рівня?
- Що лежить в основі вібраційних датчиків рівня?