Датчики уровня жидкости и уровнемеры для воды в емкостях и резервуарах

Датчики уровней жидкости в емкости - это технические изделия для контроля количества жидких продуктов в сосуде. Они выдают дискретный или непрерывный сигнал в зависимости от конструктивного исполнения и своего принципа действия.

Для чего нужны датчики измерения уровня жидкости

Уровнемеры используются для проведения замеров в хранилищах, резервуарах, трубах, в топливных баках. Приборы помогают установить текущий уровень любой жидкости. Устройства идеально подходят для того, чтобы автоматизировать все производственные процессы, связанные с контрольными и измерительными действиями.

Также в линейке датчиков для определения пределов жидкостей в системе есть модели, которые способны измерять показатели среды в глубоких емкостях и скважинах. В «связке» с дополнительными замеряющими приборами и насосами такие приборы могут передавать данные на внешнее устройство или отслеживать необходимую стабильность уровня контролируемой жидкости.

Разновидности датчиков контроля уровня жидкости

Все уровнемеры принято разделять на поплавковые, байпасные, ультразвуковые, емкостные, электродные, радарные, гидростатические, рефлексные микроволновые, радиоизотопные. Все эти приборы имеют ряд особенностей, которые следует учитывать при их выборе и установке.

Поплавковые датчики уровня для емкостей

Стандартный поплавковый датчик контроля уровня материала - самый простой бытовой уровнемер. Конструкция поплавкового прибора включает в себя магнит, 2 геркона и поплавок. Когда уровень воды в емкости увеличивается, поплавок поднимается до главного геркона, отключающего двигатель. Если бак опустошается, поплавок снижается до второго геркона, который по возможности запускает реле и насос.

По конструктивным обычно выделяют поплавковые приборы узкого и широкого диапазона. Первые изделия представляют собой устройства из поплавка, штанги и уплотнения, которое соединено с преобразователем угловых перемещений в электрический или пневматический сигнал. При этом сам поплавок имеет диаметр до 100 мм, делается из нержавейки и плавает на поверхности жидкости. В поплавковых устройствах широкого диапазона поплавок связан с противовесом через специальный гибкий трос и отсчетным устройством, который указывает уровень воды (контроль датчиками в этом случае должен осуществляться с помощью автоматизированных и компьютеризированных методик).

Ультразвуковые датчики уровня жидкости в резервуаре и баке

Ультразвуковые датчики воды в емкостях срабатывания могут эксплуатироваться для измерения жидких сред с любыми физико-химическими характеристиками. Их принцип действия базируется на способности жидких веществ отражать весь УЗ-спектр излучения.

Сигнализаторы этого типа являются бесконтактными и беспроводными, благодаря чему их допустимо монтировать даже во взрывоопасных и агрессивных жидкостях. Они могут иметь как дискретный, так и аналоговый выход (т.е. постоянно контролировать максимальный уровень жидкости или ограничивать наполнение бака при достижении определенной точки). Стандартный датчик контроля уровня состоит из приемника, специального УЗ-излучателя и контроллера, который предназначен для обработки сигнала (изделие измеряет данные среды в ее разных точках). 

Генератор ультразвука посылает информацию от высшей точки к месту раздела сред. При взаимодействии с ними сигнал отражается и идет назад к датчику уровня емкости, где он воспринимается сенсором. При этом заключение об уровне жидкости в резервуаре формируется на основании данных о времени перемещения ультразвука, который был использован для измерения.

Электродные датчики контроля уровня жидкости в резервуаре

Электродные датчики измерения уровня жидкости также называют кондуктометрическими. Они представляют собой конструкцию, оснащенную трехуровневым сигнализатором, где наполнение системы контролирует 2 электрода, а третий — используется при откачке материала в случае аварийных ситуаций. Кондуктометрические датчики с электродами предназначены для определения уровня жидкостей с проводимостью от 0,2 См/м, температурой до +350°С и давлением до 6,3 МПа (максимум).

Емкостные датчики уровня емкости

Емкостные датчики управления - это приборы, с помощью которых можно идентифицировать максимально возможное наполнение резервуара. Устройства допустимо брать для жидкостей с любой плотностью. Принцип действия таких уровнемеров похож на формат работы конденсаторов с насосами: все измерения осуществляются между пластинками чувствительного элемента. При установке максимально возможного значения на контроллер отсылается специальный сигнал.

Некоторые виды уровнемеров работают по типу «сухого контакта», в рамках чего устройства срабатывают сквозь стенку резервуара. Такие приборы могут эффективно функционировать в обширном пределе температур при любом электромагнитном излучении (вне зависимости от их сферы применения).

Радарные датчики уровня жидкости в емкости

Радарные датчики контроля уровня воды для емкостей считаются универсальными, т.к. они могут работать с различными видами технологических сред, в т.ч. со взрывоопасными и агрессивными соединениями или сыпучей продукцией с высокой степенью вязкостью. Они обладают максимальной точностью, поскольку их погрешность ниже 1 мм.

Устройства излучают радиоволны в одних определенных частотах. Приемник улавливает радиосигнал и устанавливает заполненность бака на основании данных о периодичности задержки. На этот измеритель не влияет давление или температура среды. Единственным недостатком этого прибора можно назвать восприимчивость к газовым подушкам, которые способны скапливаться над поверхностью жидкости, мешая правильному измерению уровня (это случается тогда, когда конструкцию и насос своевременно не поверяют).

Гидростатические датчики уровня воды в емкости

Гидростатические датчики контроля уровней жидкости позволяют измерять текущее и предельное наполнение баков. В основе их принципа работы лежит определение давления столба жидкой среды. Эти приборы пользуются большой популярностью на рынке благодаря их высокой точности, удобству эксплуатации и минимальной стоимости.

Байпасные датчики уровня воды в емкостях

В работе байпасных датчиков использован типовой принцип сообщающихся сосудов, благодаря чему информация об уровне измеряемого материала в них отображается максимально наглядно. При корректировании высоты столба в баке устройство отображает эти данные на собственном уровнемере. Однако такие модели имеют различные ограничения: они не предназначены для функционирования при температуре более +250°С и во всевозможных средах, которые повышают внутреннюю вязкость с уменьшением температурных значений из-за трудностей с правильной передачей сигнала на расстоянии.

Микроволновые рефлексные датчики уровней жидкости в емкости

Принцип функционирования бесконтактных микроволновых рефлексных датчиков уровня воды в емкости базируется на методах рефлектометрии и зависит от допустимого промежутка времени и скорости срабатывания. Специальный волновой излучатель направляет сигнал, а сенсор измеряет максимальную скорость возвращения импульса. На основании этих данных будет сделан вывод об уровне жидкостей с разным составом.

Радиоизотопные датчики уровня емкости

Радиоизотопные датчики контроля уровня аккумулируют специальное гамма-излучение для определения характеристик любой жидкости в системе. Из-за потенциальной опасности воздействия на людей эти приборы считаются наиболее дорогими и наименее распространенным на рынке. При их применении требуется обеспечивать комплексные меры безопасности для персонала в соответствие с официальными требованиями и постоянно контролировать уровень радиоизотопного воздействия.

Как выбрать датчик контроля уровня: поплавковые, электродные, радиоизотопные

В рамках выбора бесконтактного датчика для измерения уровня жидкости в баке необходимо учитывать следующие параметры:

1. Тип переключателя. Переключатели могут быть представлены двух видов: твердотельные и электромеханические. Твердотельные не имеют подвижных деталей, а потому практически не подвержены износу. Вторые электромеханические переключатели наоборот оснащены различными подвижными контактами и элементами, которые увеличивают функциональность приборов, но при этом приводят к их частому ремонту (полному или частичному) .
2. Принцип управления. По этому признаку все датчики контроля уровня разделяются на устройства с нормально разомкнутыми или замкнутыми контактами. При выборе того или иного уровнемера учитывается схема включения, перечень поставленных задач контроля минимального уровня, способ питания, характеристики используемого насоса, особенности строения (поплавковые, электродные, микроволновые).
3. Диапазон измерений устанавливает максимальные допустимые пределы измерений для фиксирования датчика измерения уровня воды с кабелями.
4. Количество возможных позиций (полюсов) переключателей. Сегодня в продаже встречаются датчики уровня жидкости для резервуаров с переключателями:

• однополюсным однопозиционным (SPST) - прибором, который размыкает или смыкает один проводник в одном контуре (в большинстве случаев они имеют два терминала и называются простыми однополюсными);
• однополюсным двухпозиционным (SPDT) или трехходовым - агрегатом, разрывающим или подключающим один проводник с любым из 2-х других электродов (устройства оснащаются тремя терминалами и эксплуатируются попарно)
• двухполюсным двухпозиционным (DPDT) - прибором, замыкающим или размыкающим соединение с 2 проводниками в раздельные контуры;
• двухполюсным однопозиционным (DPST) - аппаратом, смыкающим или размыкающим цепь, которая состоит из 2 контуров проводников схемы (подобные устройства имеют 6 терминалов и доступны “контакт” версиях);
• другими переключателями с 2-3 полюсами, насосами, электродами и специальными типами позиций (как правило, они представляют собой поплавковые устройства, которые предназначены для разделения нагрузки на раздел фаз и второго контура через стенку).

В рамках приобретения датчика уровня жидкости в емкости необходимо оценить систему, где он будет работать, чтобы приобрести действительно качественное оборудование. Перед покупкой следует отобрать ряд наиболее популярных  моделей и выбрать из них подходящий прибор с учетом цели использования и параметров (состава) среды, которые рекомендуется установить заранее.

Купить новые датчики уровня жидкости в Москве и Московской области

На сайте UWT-Level можно купить высокотехнологичные и бытовые сигнализаторы и уровнемеры для любых сыпучих (сухих) и жидких материалов с аналоговыми и дискретными выходами (поплавковые, микроволновые, электродные). Фирма много лет занимается поставками измерительного оборудования и гарантирует высокое качество продаваемой продукции: как самих датчиков, так и их комплектующих (необходимых кабелей, реле, поплавков, насосов, герконов, электродов). Сделать заказ в UWT-Level  можно в дистанционном или обычном режиме (в рамках личного посещения офиса).