Модерни сензори за ниво на поплавък

Сензори за плаващо ниво

Поплавъчните превключватели са едни от най -евтините и същевременно надеждни устройства за измерване на нивото на течности. С правилния избор, поплавъчните превключватели могат да се използват за наблюдение на нивото на голямо разнообразие от продукти, вариращи от отпадъчни води, химически агресивни течности или храни. Високите или ниските температури, наличието на пяна, мехурчета или например работеща бъркалка също престават да бъдат проблем с правилния избор.

Устройството на датчици за ниво на поплавък

По дизайн сензорите за ниво на поплавъка могат да бъдат разделени на няколко типа.

Най -простият е сензор с поплавък, който се движи по вертикално стъбло. Вътре в поплавъка, като правило, има постоянен магнит, а в пръта, който е куха тръба, има тръстикови превключватели… Плавайки по повърхността на течността, поплавъкът се движи по сензорния прът след промяната на нивото и, преминавайки покрай тръстиковите превключватели вътре в пръта, ги затваря или напротив, отваря ги. Сигнализиране за постигане на определено ниво. Няколко тръстикови превключвателя могат да бъдат разположени наведнъж вътре в стъблото и съответно един такъв сензор може да сигнализира няколко стойности на нивото на течността наведнъж, например минималната и максималната.

Поплавъчен превключвател от тази конструкция може също да измерва непрекъснато ниво на течността и да осигурява сигнал под формата на съпротивление, пропорционално на нивото на течността, или под формата на стандартен токов сигнал 4-20mA. За тази цел тръстиковите превключватели вътре в стеблото са свързани паралелно с резистори, както е показано на фигурата. Поплавъкът, движещ се след промяната в нивото на течността, затваря различни тръстикови превключватели, причинявайки промяна в общото съпротивление на сензора за ниво. Тези сензори за ниво обикновено се инсталират отгоре на резервоара и могат да бъдат с дължина до три метра.

Отделна област на приложение на сензорите за ниво на поплавъка е мониторингът на нивата на течности в превозните средства. На първо място, това са задачи за контрол на обема гориво в тежко оборудване: камиони, багери, дизелови локомотиви. Тук сензорите за ниво работят в условия на силни вибрации и възбуда върху повърхността на течността. За да се елиминира влиянието на тези фактори, поплавковият сензор се поставя в специална амортисьорна тръба с диаметър малко по -голям от диаметъра на поплавъка.

Ако не е възможно да инсталирате сензора върху резервоара, тогава сензорът за нивото на поплавъка може да бъде вграден в стената на резервоара. В този случай поплавъкът с магнит е монтиран на панти, а тръстиковият превключвател обикновено е в тялото на сензора. Тези сензори се задействат, когато течността достигне поплавъка и са проектирани да сигнализират за гранично ниво. Сензорите могат да работят при температури до 200 C в химически агресивни среди. Трябва да се помни, че сензорите за ниво от този тип не са подходящи за измерване на лепкави и изсушаващи течности, течности с механични примеси, както и в случай на замръзване на течности.

Ако има висока концентрация на твърди вещества в течността, има възможност за замръзване или създаване на лепкав слой върху оборудването, тогава сензор за ниво на поплавък на гъвкав кабел може да се използва за контрол на нивото в този случай. Сензор за ниво от този тип е пластмасов цилиндър или сфера, вътре в която има механичен или тръстиков превключвател и метална топка.Такъв сензор за ниво е прикрепен към кабела на желаната дълбочина и когато нивото на течността достигне поплавъка, той се обръща и метална топка вътре в него активира тръстиков ключ или механичен превключвател. Пример за такива сензори за ниво е серията LFL от поплавъчни сензори за ниво от Pepprl + Fuchs.

Магнитострикционни сензори за ниво

Има и друг тип сензори за ниво на поплавъка — магнитострикционни сензори. Техният принцип на действие се основава на измерване на времето на разпространение на ултразвуков импулс вътре в метален прът, оборудван с поплавък с вграден магнит. Това е може би най -точният тип сензор за ниво. Типичната точност на магнитострикционните сензори е 10 микрона или повече.

Магнитострикционните сензори се произвеждат например от Balluff (Micropulse), MTS Sensors (Temposonic и Level Plus), TR Electronic и други. Друга разлика от традиционните сензори за ниво е, че в магнитострикционните датчици за ниво, гъвкав кабел може да се използва като пръчка, по която се движи поплавъкът. По този начин измерената дължина може да бъде 12 метра или повече, като същевременно се поддържа ненадмината точност на измерване.