Уровнемеры – это устройства для измерения уровня, которые применяются в разных сферах производства, сельского хозяйства и ЖКХ. Они используются для непрерывного слежения и фиксирования состояния материал вне зависимости от его физико-химических и органолептических характеристик.
Содержание
Классификация уровнемеров по принципу действия
Компания UWT изготавливает уровнемеры разных видов и форм. Об основных видах уровнемеров по принципу действия рассказывается в таблице ниже.
Название датчиков уровня |
Особенности |
Визуальные |
Их действие основано на принципе сообщающихся сосудов. |
Поплавковые |
В этих приборах для измерения уровня применяют поплавок или иной предмет, находящийся на поверхности проверяемой среды. |
Буйковые |
В них для измерения уровня используется буек, частично внедряемый для исследований в контролируемую среду (при этом для измерения уровня определяется степень его погружения с учетом известной величины погрешности, зависящей от характеристик среды). |
Гидростатические |
Действие таких устройств базируется на методах измерения и изучения чувствительного гидростатического столба жидкости. |
Емкостные |
В основе работы этих устройств лежит то, что диэлектрическая проницаемость растворов солей, кислот, а также щелочей изначально отличается от аналогичных показателей воздуха и водных паров. При этом по мере погружения электродов устройства в жидкость емкость между ними изменяется пропорционально уровню материала в баке. |
Ультразвуковые |
Принцип действия оборудования основывается на отражении акустических волн от поверхности с изучаемой среды. |
Радарные или микроволновые |
В основу действия этих приборов заложен принцип отражения высокочастотного электромагнитного сигнала от поверхности среды. |
Вибрационные |
Работают по принципу камертона. |
Радиоизотопные |
Их применение базируется на использовании ядерных излучений, которые зависят от уровня контролируемой среды. |
На производственных и промышленных предприятиях в 70-85% случаев для измерения в различных резервуарах применяются поплавковые и буйковые уровнемеры. Они имеют достаточно простое строение, но не могут гарантировать стопроцентную точность, а также в некоторых ситуациях просто не могут быть задействованы из-за своих технических особенностей. Все остальные модели датчиков уровня используются реже, хотя они отличаются безопасностью и хорошими эксплуатационными характеристиками. Именно поэтому сегодня многие эксперты рекомендуют перед выбором поплавковых или буйковых уровнемеров посмотреть на другие более функциональные приборы для измерения уровня жидкости или твердых компонентов.
Каждое из этих устройств имеет свои особенности и достоинства, которые следует рассматривать при их выборе и установке. Перед покупкой того или иного прибора следует получить консультацию специалиста и вместе с ним разработать ТЗ на заказ подходящего оборудования с учетом всех особенностей технологических линий, куда оно будет интегрироваться.
Визуальные уровнемеры
Визуальные уровнемеры – это датчики, которые используются для быстрого измерения раздела сред. Они отличаются простой конструкцией и могут быть установлены без применения специального оборудования.
Область применения
Эти приборы могут использоваться в нефтеперерабатывающей, пищевой, химической, фармацевтической и иных отраслях промышленности. Они подходят для работы с:
- водой и водными растворами;
- маслами, пищевыми жидкостями, спиртами;
- керосином;
- агрессивными средами: серной, соляной, плавиковой, азотной кислотами, щелочами, ядами.
Датчики помогают измерить уровень жидкостей в еврокубах, баках, котлах, системах водоподготовки и т.д. Температура исследуемой среды может варьировать от -100 до +250°C.
Преимущества
Визуальные уровнемеры считаются одними из самых универсальных средств измерения. Они прекрасно подойдут для больших и малых емкостей, с кривизной и без, для неоднородных сыпучих материалов и жидких вязких сред, химических агрессивных веществ и пищевых продуктов, для изделий, находящихся под давлением и температурой. В линейке таких датчиков можно найти устройства, подходящие под любые требования вне зависимости от особенностей исследуемой среды.
Гидростатические уровнемеры
Принцип работы гидростатических датчиков базируется на определении показаний давления при изменении столба жидкости. Варианты технических исполнений оборудования зависят от условий работы и варианта установки.
Назначение и область применения
Стандартные гидростатические уровнемеры используются для:
- контроля уровня водоемов;
- мониторинга подземных вод;
- контроля уровня жидкости в разных отраслях;
- определения гидрогеодинамической обстановки;
- прогнозирования ЧС и т.д.
Измерительные датчики универсальны и многофункциональны, а потому могут эксплуатироваться во многих отраслях промышленности, производства, сельского хозяйства (при классификации гидростатических уровнемеров учитывается их сфера применения и длина).
Преимущества использования
К основным достоинствам уровнемеров можно отнести возможность обследование труднодоступных мест, большой диапазон измерения, отсутствие необходимости сложного техобслуживания и относительно высокую точность. При этом они недорого стоят и отличаются высоким уровнем доступности.
Ультразвуковые датчики
Ультразвуковые уровнемеры используют в своей работе акустические колебания, находящиеся за пределом слышимости человеческого уха (т.е. с частотой от 20 кГц). Они обеспечивают качественное бесконтактное измерение уровня жидких материалов в различных емкостях.
Особенности приборов
Точность показаний УЗ-датчиков не зависит от плотности, влажности, электропроводимости или диэлектрической постоянной измеряемого продукта. Это позволяет использовать оборудование в различных сферах производства, промышленности и сельского хозяйства. При этом ультразвуковые уровнемеры за счет вибрации диафрагмы сенсора могут самоочищаться, что делает их нечувствительными к налипанию продукции.
Область применения
УЗ-уровнемеры используются для жидких, вязких, сыпучих продуктов, в т.ч. для выявления хищений, недосыпа, недолива. Их применение позволяет установить уровень любых других агрессивных соединений (в т.ч. ядовитых жидкостей, щелочей, кислот, нефтепродуктов). Ультразвуковые датчики подходят как для открытых, так и для закрытых баков, что обеспечивает универсальность их эксплуатации.
Радарные уровнемеры
Современные микроволновые, радарные или радиолокационные уровнемеры – это одни из самых технологичных и сложных аппаратов для измерения уровня сред. Для точного измерения в них применяется электромагнитное излучение СВЧ. В результате этого принцип действия оборудования сводится к измерению времени распространения радиоволны до поверхности и обратно.
Радиолокационные уровнемеры классификация уровнемеров
Все микроволновые датчики подразделяются на импульсные приборы и FMCW уровнемеры. Первые изделия излучают только импульсы. Они измеряют время движения сигнала туда и обратно, определяя расстояние до поверхности среды. Они отличаются простотой и экономичностью, а потому являются одними из самых популярных на рынке.
Датчики FMCW продуцируют постоянный непрерывный линейно частотно модулированный сигнал и принимают отраженные данные с помощью одной и той же антенны. При этом частота радиосигнала устройства меняется по линейному закону. Обработка всех сведений в уровнемере FMCW производится за счет микропроцессорной системе, в которой частота сигнала пересчитывается в уровень наполнения.
Особенности функционирования
Как правило, рабочая частота микроволновых уровнемеров варьируется в диапазоне от 5,8 до 26 ГГц: чем она больше, тем выше энергия излучения и тем сильнее отражаемый сигнал. Из-за этого многие высокочастотные датчики могут измерять уровень наполнения емкости для сред с минимальными диэлектрической проницаемостью и отражательной способностью.
Преимущества радарных датчиков
Микроволновые СВЧ-уровнемеры удобны для работы в баках, в которых стоит разное оборудование, занимающее много пространства для нормальной эксплуатации датчика. Они отличаются точностью, надежностью, простотой монтажа и эксплуатации. Эти приборы имеют большой диаметр измерения и могут использоваться практически в любых отраслях.
Вибрационные датчики
Вибрационные уровнемеры – это датчики с пьезоэлектрическим кристаллом, который отвечает за возникновение сигналов определенной частоты. Они могут использоваться как для жидкостей, так и для сыпучих материалов, однако в первом случае будет измеряться частота колебаний, а во втором – амплитуда.
Преимущества устройств
В вибрационных уровнемерах нет подвижных элементов, что обеспечивает удобство их применения и снижает риск аварийного отказа устройства. Они отличаются надежностью, безопасностью, эргономичностью и ремонтопригодностью. Эти устройства просты в обслуживании и способны легко очищаться от любой налипшей среды.
Область применения
Вибрационные уровнемеры имеют модульную конструкцию и могут использоваться в любых резервуарах, емкостях, и трубопроводах. Они могут функционировать в любых условиях, в т.ч. в тех, в которых не могут работать другие датчики (при турбулентности, высоком атмосферном давлении, предельной температуре, активном вскипании жидкости, механическом воздействии, газировании материала и т.д.).
Радиоизотопные уровнемеры
Стандартный радиоизотопный уровнемер применяется в том случае, когда невозможно использовать традиционные датчики уровня. Это устройство радиационно опасно, а потому требует использования дополнительных средств защиты для персонала и исследуемого продукта.
Классификация уровнемеров по назначению
Все радиоизотопные уровнемеры разделяются на следящие устройства и сигнализаторы. Первые используются для непрерывного измерения среды в резервуаре. В этом случае радиационные излучатель и приемник перемещаются вниз и вверх по всей высоте прибора с использованием лент или жестких металлических реек с зубцами. Такая конструкция приводится в действие с помощью реверсивной силовой установки.
Радиоизотопные сигнализаторы подразделяются на устройства предельного значения и приборы отклонения от заданного уровня. Их отличие заключается в том, что они считают нормальным (т.е. на что именно ориентируются): уровень материала до линии установки устройства или нахождение датчика на границе двух рабочих сред. Такие сигнализаторы представляют собой стационарные приборы, которые устанавливаются на одном месте и не имеют подвижных частей.
Принцип действия
Вне зависимости от типа уровнемеров принцип действия этих устройств базируется на измерении разности показателей интенсивности гамма-лучей, которые излучаются и поглощаются при их прохождении через вещества с разной плотностью, заполняющие выбранный бак. Т.е. слабое излучение от источника, проникая через стенки и внутреннюю полость бака, улавливается и преобразуется детектором (счетчиком Гейгера). Затем в этом приборе при воздействии гамма-излучения проводится ионизация газа. Благодаря тому, что к электродам прибора приложен определенный электрический потенциал, продуцируется ток с высокой частотой импульсов.
В случае заполнения бака сыпучей или жидкой продукцией часть гамма-излучения быстро поглощается, из-за чего на приемнике уровнемера падает уровень излучения и меняется частота импульсов от детектора. Контроллер распознает порог изменения интенсивности излучения и переформатирует его в постоянный электроток и переключает контакты встроенного реле или сигнализирует на пульт диспетчера (в т.ч. с помощью индикаторов).
Область применения
Радиоизотопные датчики уровня имеют достаточно широкое распространение в металлургии, в т.ч. для измерения жидкого металла. Также они могут применяться для определения характеристик сыпучих материалов и жидкостей, в т.ч. в закрытых емкостях. Однако по причине своей радиоактивности такие устройства не могут использовать в пищевой или фармацевтической промышленности.
Правильный выбор уровнемера
При выборе вида наиболее подходящего уровнемера учитываются различные физические и химические свойства исследуемой среды, так или иначе влияющие на ход процесса контроля: вязкость, электрическая проводимость, взрывоопасность, абразивные характеристики, температура, давление, химическая агрессивность, сила тока и т.д. Использование многообразия всех способов измерения помогает фиксировать и следить за уровнем самых разных сред (жидких загрязненных или чистых, пульп, вязких, твердых сыпучих любой дисперсности), однако для правильного и корректного исследования следующих материалов необходимо максимально серьезно отнестись к подбору оборудования. Только в этом случае удастся добиться идеальной точности во время измерений верхних и нижних пределов уровней и прочих характеристик продукта.
Покупка и заказ уровнемеров
В компании UWT можно купить новый уровнемер, оформив заказ по телефону или посредством заявки через онлайн форму. При этом клиентам следует сразу же указать желаемые характеристики устройства, т.к. это позволит облегчить процедуру подбора оптимального датчика уровня.
Преимущества уровнемеров от UWT
Современные датчики уровня UWT имеют много преимуществ, к которым можно отнести:
- надежность (при соблюдении соответствующих рекомендаций по эксплуатации уровнемеры в течение долгого времени не потребуют ремонта или замены);
- достойную точность определения уровня в резервуарах, баках, трубках (с учетом возможной избыточной массы);
- экономичность (UWT производит датчики средней ценовой категории и предлагает выгодные условия их приобретения, в т.ч. для новых клиентов).
Все уровнемеры компании UWT-LEVEL соответствуют требованиям действующих положений ГОСТ, ТР ТС, ПБ и прочих стандартов качества. Они безопасны и эргономичны. Широкий ассортимент товаров позволяет подобрать датчики, преобразователи или конденсаторы для любых сфер производства, промышленности и сельского хозяйства (все типы уровнемеров измерения уровня имеют подробное описание с простейшими схемами, на основании которого можно быстро определить целесообразность приобретения того или иного устройства).