Датчики уровня жидкости

Приборы для измерения уровня жидкости помогают следить за измерениями количества воды в различных промышленных резервуарах. Уровнемеры отлично подходят для применения в различных условиях и емкостях.

Важно правильно подобрать прибор согласно потребностям и условиям эксплуатации. Определенные модели отлично выполняют свои функции при высоком температурном режиме и высоком давлении. Необходимо точно определить какие данные прибор будет контролировать: отслеживать водой конкретного уровня, непрерывное фиксирование уровня и др. Разные модели датчиков предназначаются для различных по размеру и целенаправленности емкостей, возможностях монтажа и прочего.

Области применения

Без воды не обходится практически любой технологический процесс. Любая промышленность использует жидкости для достижения разных целей, например:

• для закалки;
• для токарной и фрезерной обработки;
• на атомных электростанциях;
• на пищевом производстве;
• при необходимости оросить поля и пр.

Это далеко не исчерпывающий список, области применения измерительного оборудования безграничны. Во всех сферах где используется воды, требуется и место для ее хранения. Для эффективной работы предприятия предельно важно мониторить количество жидкости, которое можно использовать в конкретный промежуток времени. Многие технологические процессы не смогут функционировать полноценно без непрерывного контроля уровня в баке. Единственным решением является применение сигнализаторов уровней, уровнемеров и индикаторов.

Какие бывают датчики уровня жидкости

Уровнемерами называются датчики, целью которых является непрерывное измерение уровня воды в резервуаре. Их действие обусловлено определенными физическими принципами, с помощью которых электронный механизм уровнемера превращает значение уровня воды в соответствующий цифровой или извещает об уровне с помощью аналогового сигнала.

Сигнализаторы – это приборы, особенностью которых является определение заданного уровня воды в резервуарах и трубах. Соответственно с настройками они могут извещать о заполнение или опустошении бака. Такие датчики сигнализируют об снижении или превышении допустимой нормы при помощи дискретного (релейного или транзисторного) выходного сигнала. Секрет работы технологии обычно заключается в реакции сигнализатора на блокирование или освобождение чувствительного элемента водой.

Тип измерительного оборудования выбирается согласно поставленным задачам конкретной промышленности. В некоторых ситуации может потребоваться задействование одновременно двух типов устройств (сигнализаторов и уровнемеров). Это гарантированно помогает избежать работы насоса при отсутствии воды, предупреждает вытекание жидкости из емкости, позволяет точно дозировать жидкости при необходимости.

Подбор датчиков уровня жидкости

Подбирать подходящие датчики нужно согласно параметрам технологического процесса, используемого в промышленности (рабочие температуры, давление и т.д.). Важно учесть физико-химические свойства воды (электропроводность, жесткость, вязкость и др.)

Датчики уровня воды могут быть контактными и бесконтактными. От разновидности зависит необходимость контактирования прибора непосредственно с жидкостью для считывания информации. У каждого вида есть определенные преимущества во время применения в разных сферах промышленности. Датчики уровня воды делятся на уровнемеры и сигнализаторы согласно функционалу, бывают контактными, бесконтактными, различаются по принципу действия. Каждый принцип действия является незаменимым в определенных рабочих условиях.

Емкостный датчик уровня воды в баке 

Экономичный способ контролировать уровень в резервуарах, в которых жидкость не вспенивается и не налипает на датчик. Подходит для использования в среде не требующей высокой точности контролирования уровня. Зачастую используется для измерения количества воды в некрупных баках. Для применения в пищевой промышленности и агрессивных условиях рекомендовано приобретение моделей, в которых измерительный зонд защищен пластиковым. Не подходит для работы диэлектрическим заполнением. Для отслеживания жидкостей и низким уровнем диэлектрической проницаемости необходимо задействовать емкостно-частотные сигнализаторы. Емкостно-частотные сигнализаторы отличаются от емкостных наличием RF-технологии, которая исключает реагирование на пену, позволяет обнаруживать слабопроводящую среду.

Гидростатические уровнемеры и сигнализаторы

Отличаются значительно лучшей точностью измерения, низкой стоимостью. Считается оптимальным вариантом при необходимости подобрать прибор с учетом цены и качества. Измерения уровня осуществляется с помощью измерения напора воды, соответственно гидростатические датчики подходят для применения в открытых емкостях. В закрытых использование допускается при условии соответствия давления воздушной среды атмосферному. В другой ситуации уровнемер покажет некорректную информацию. 

На измерение уровня оказывает влияние плотность субстанции. При использовании гидростатических уровнемеров необходима уверенность в сохранении значения плотности до окончания всего периода измерения. Не рекомендовано использование гидростатического метода для определения жидкостей, плотность которой может менять (на радиохимическом производстве, для нефтепродуктов и пр.). Подходят для мониторинга количества чистой и сточной жидкости, жидкой пищевой продукции или химических растворов, нет реакции на пену. Оптимальное решение для отслеживания уровня воды в скважинах.

Байпасные уровнемеры

Работа байпасных измерительных устройств характеризуется наличием объединённых сосудов, что превращает процесс измерения в достаточно наглядную и понятную процедуру. Используются для считывания уровня небольших баках. Допускается совместное применение с магнитострикционными уровнемерами.

Магнитострикционные и магнитные уровнемеры

Отличный пример поплавковых измерительных систем. При использовании, поплавок остается на поверхности воды, уровень измеряется соответственно положению поплавка. Отличаются более высоким уровнем точности, в особенности магнитострикционные. Незаменимый атрибут в нефтеперерабатывающей промышленности, для отслеживания уровня химических материалов и прочих дорогостоящих смесей. Применение поплавковых уровнемеров возможно при необходимости отследить уровень пенящейся эссенции.

Микроволновые рефлексные уровнемеры

Конструкция состоит из электронной части и волновода. Длину волновода нужно подбирать в соотношении с высотой резервуара. Механизм функционирования и конструкция рефлексного прибора способствует высокой точности измерения. Уровнемер пригоден для применения в тяжелых рабочих обстоятельствах (при высокой температуре и давлении), хорошо отслеживает уровень пенящихся и налипающих жидкостей. Наиболее универсальная разновидность уровнемеров для использования промышленности. Подходит для работы практически с любой разновидностью жидкостей, вне зависимости от давления или диэлектрических характеристик проницаемости растворов.

Буйковые уровнемеры

Разновидность датчиков предназначенная специально для работы в тяжёлых условиях. Конструкция характеризуется высокой точностью измерений. Принцип действия буйковых приборов напоминает работу поплавковых датчиков. В основе лежит применение закона Архимеда. Отдельные модели могут достигать отменных результатов измерения при крайне низких, очень высоких температурах, при сильном давлении рабочей среды. Результат полностью оправдывает стоимость. Позволяют избежать оплошностей во время хранения жидкости в химической, нефтеперерабатваемой промышленности.

Микроволновые радарные уровнемеры

Многофункциональный прибор для бесперебойного отслеживания уровня. Охарактеризован целым рядом преимуществ бесконтактного способа измерения, показывает максимально точные результаты. Применяется во всех жидких средах, не реагирует на пену. Исключением для импульс-радарных устройств является наличие газовой подушки над уровнем жидкости. В промышленности с задействование подобных растворов требуется применение FMCW-радарных уровнемер. Лучшие рабочие условия для применения разновидности датчиков – емкости с низкой скоростью изменения уровня жидкости, где важна предельная точность. 

Ультразвуковой датчик уровня в баке  

Бесконтактная разновидность датчиков. Зачастую ультразвуковые датчики чаще всего используются в промышленности, когда технологический процесс требует бесконтактного мониторинга уровня воды и прочей жидкости. Если высокая точность данных не слишком важна, могут стать выгодным решением. 

Оптические сигнализаторы уровня воды 

Это датчики миниатюрных размеров, предназначаются для измерения уровня в небольших резервуарах. Особенностью оптических сигнализаторов является точная работа с емкостями, которые находятся под вибрацией.

Вибрационные сигнализаторы

Устройство внешним видом напоминает некие вилки. Их врезают в емкость на необходимом уровне. Работа чувствительного элемента постоянно находится под вибрациями, что делает эффективным использование датчиков в соотношении с вязкими и пенящимися растворами, помогает избежать ложных реакций. Датчики отличаются средней точностью и стоимостью, в сравнении с прочими сигнализаторами.

Поплавковые сигнализаторы

Считается самыми простыми и экономичными устройствами для контроля жидкостей, слабоагрессивных растворов. Существует две разновидности — кабельные и магнитные сигнализаторы. Различие заключено в наличии у кабельных сигнализаторов кабеля определенной длины, погружение в жидкость осуществляется через верхнюю часть резервуара. Магнитные врезают в боковую стену на необходимом уровне.  Для функционирования в агрессивных средах поплавок и кабель могут изготавливать из разных пластиковых материалов. Обычно применяются для включения, выключения насосов.  

Вывод

Наличие датчиков уровня воды в промышленности необходимое условие для измерения и управления уровнем жидкости. Задействование специальных систем контроля, позволяет не допустить аварий на в химической и нефтеперерабатывающей промышленности. В случае превышения уровня или ее отсутствие в баке, предприятие может получить огромный убыток. Наличие уровнемера позволяет эффективно управлять системой хранения, разлива, передачи жидкости. 

Перед покупкой датчика необходимо определить функцию который он должен выполнять. Выбор датчиков обусловлен необходимостью и особенностью технологических процессов на производстве.