Вибрационный сигнализатор уровня жидкости (или по-другому пьезоэлектрический вилочный датчик уровня) представляет собой устройство, которое применяют для того, чтобы контролировать жидкие и сыпучие вещества с различной плотностью и вязкостью при различном диапазоне как давления, так и температуры. Принцип работы этого датчика основан на том, что он различает резонансные колебания камертонного резонатора (чувствительного элемента) в газовой среде и в сыпучих материалах (или же жидкости).
Содержание
Датчик применяют для разных сыпучих веществ и жидкостей:
- в пищевой промышленности - это масло, вода, молоко, растворы с солью
- жидкости, непригодные для приготовления пищи - технические воды; конденсат; жидкости, применяемые в паровых котлах
Принцип работы вибрационного сигнализатора уровня
Датчик, имеющий пьезоэлектрический кристалл, где под действием чувствительного элемента (то есть вилки) будет происходить осуществление колебаний (вибрации) с определённо заданной частотой. Средняя частота колебаний обычно варьируется от 1200 до 1300 Гц. Благодаря использованию электронной схемы прибора и непрерывному контролю частоты колебаний, происходит постоянный контроль. После того, как вилка будет погружена в сыпучие продукты или жидкость, произойдет уменьшение частоты колебаний вилки, что приведёт к тому, что произойдёт переключение выходных контактов реле датчика. В случае снижения сыпучего вещества или уровня жидкости частота колебаний вилки наоборот увеличится, что повлечет за собой обратное переключение контактов. За счёт использования системы управления сигнал о происходящем изменении состояния контактов сразу же подается в систему или на исполнительные механизмы (клапаны, насосы, и т.п.).
Частота, с которой будут происходить колебания вилки - 1300 Гц выбирается с учётом того, чтобы не исходили от оборудования сигналы, которые могут вызывать ложное срабатывание. Такая функция позволяет использовать вилку с малой длиной, что минимизирует объём, который занимает устройство в трубопроводе или сосуде.
Основные достоинства сигнализаторов уровня жидкостей следующие:
- большой количество типов ориентации в пространстве и способов установки, множество версий конструктивного исполнения, а также размеров сигнализаторов
- взрывозащищённое и гигиеническое исполнение сигнализаторов
- защита корпуса высокого класса, которая позволяет использовать устройства в опасных атмосферных условиях
- универсальное использование напряжение питания и унифицирование выходных сигналов
- отсутствие необходимости калибровки устройства
- переключаемые характеристики сигнализаторов, которые не будут зависеть от каких-либо параметров контролируемой среды: изменения проводимости наличие вибрации температура, валентности потока, давление, пенообразования и т. п.
- имеется функция тестирование с использованием магнита, установка и дальнейшая эксплуатация, не требующая технического обслуживания.
Область применения
Вибрационные уровнемеры, в основном, компактные и работают без внешней обработки сигнала, у них имеется встроенный электронный блок, обрабатывающий сигналы уровней и преобразующий эти сигналы в соответствующий тип выходного сигнала. Тип выходного сигнала будет зависеть от типа встроенного генератора.
Области, где применяются вибрационные сигнализаторы уровня:
- в пищевой промышленности: производство солевых и спиртовых растворов, соусов, напитков, сиропов, кетчупов, воды, кормов для животных, растительного масла и так далее
- в химической промышленности: производство растворителей, моющих средств, кислот, химических реагентов и так далее
- в жилищно-коммунальном комплексе: там, где вода
- в энергетической отрасли: системы охлаждения и отопительные системы
- в фармацевтической промышленности
- в нефтеперерабатывающих и нефтедобывающих отраслях
Поплавковые сигнализаторы уровня
Самое простое и экономичное решение для сигнализации предельного уровня жидкости - это поплавковые датчики уровня. К тому же, они выступают достаточно надёжным решением, и при их правильном применении, могут быть использованы для сигнализации уровня различных жидких сред, начиная от от агрессивных жидкостей и, заканчивая обычной водой. в качестве чувствительного элемента датчика выступает поплавок, который контактируют с контролируемой средой. В качестве поплавка используют цилиндрические или шаровидные тела, которые выполнены из полипропилена, который в свою очередь, устойчив к влиянию не концентрированных щелочей, кислот, бензина, спирта, воды, консистентных смазок, масел, большинства растворителей.
Перемещается поплавок (напрямую) через механические связи или (пневматическую или электрическую систему) дистанционного управления с помощью передачи сообщений в измерительную систему прибора.
Ёмкостные датчики уровня
Датчики этого типа используется для контроля уровня разных жидкостей. Контроль основывается на том, что абсолютно любая жидкость имеет определенную диэлектрическую проницаемость.
Датчик ёмкостного уровнемера представлен электрическим конденсатором, который состоит из двух или более обкладок. Обкладка - это изолированный проводник, помещённый в жидкость, где измеряется уровень. Жидкость без преодоления каких-либо препятствий может проникать в пространство между обкладками. Когда изменится электрическая ёмкость датчика, прозвучит сигнал об изменения уровня жидкости в резервуаре.
Используется такие уровнемеры для измерения уровня сыпучих сред (муки, песка и так далее).
Отличает такие уровнемеры способность выдержать широкие диапазоны параметров, дешевизна и прочность. Если сравнивать с потенциометрический датчиком уровня, ёмкостный не будет иметь гальванического контакта с содержимым, за счёт чего, он будет более стойким к коррозии. Основным недостатком является высокая чувствительность к изменению коэффициента диэлектрической проницаемости содержимого емкости, и высокая чувствительность к нагреванию содержимого на электрод.
Особенности вибрационных датчиков уровня
Конструкция чувствительного элемента вибрационного сигнализатора уровня жидкости выполняется как двухлепестковая вилка. Лепестки вибрационной вилки имеют различную длину, выполнены из нержавеющей стали типа 1.4301(AISI304), 1.4541(AISI321), 1.4404 (AISI316). Для сигнализаторов, которые используют в производстве продуктов пищевой промышленности, предъявляют более высокие требования к качеству обработанной поверхности, даже до того, что требуется сертификат исходного материала и полировка поверхности изделия. Материалы, которые могут вступить в контакт с пищевыми продуктами, должны соответствовать регламенту ЕС/1935/2004. Приборы должны иметь сертификат на соответствие директиве 2011/65/EU RoHS. Эти сертификаты говорят о содержание вредных веществ в электрическом и электронном оборудовании о том, что могут быть применимы в производстве продуктов питания.
Если датчики планируется использовать для агрессивных жидкостей, то вилка и и другие элементы датчика, которые проходят соприкосновение с средой контроля, имеющей коррозионно-устойчивое покрытие типа из пенополиуретана или чего-то подобного, должны иметь уплотнения, выполненные из этилена пропиленовых каучуков, который устойчив к агрессивной среде.
Корпус сигнализатора, в большинстве, выполняется из нержавеющей стали или литого алюминия с пластиком или порошковым покрытием класса защиты IP65/68.
Есть модели вибрационных сигнализаторов, которые имеют взрывозащищенное исполнение и сертификаты по системам ATEX, IEC-Ex, FM, CSA, ГОСТ Р.
Более подробно с наличием моделей вибрационных сигнализаторов уровня ( с датчиком реле или без), принципах действия, их видов, технических характеристиках, конструктивных исполнений, особенностях выбора, комплектации, ценах, областях применения, наличию на складе, сроках изготовления можно ознакомиться в каталоге 2021 года на официальном сайте.
Поделиться
Сопутствующее оборудование
