Поплавковые датчики уровня воды – подбор по характеристикам и сфере применения

Для автоматизации многих производственных процессов необходимо контролировать уровень воды в резервуаре, измерение проводится при помощи специального датчика, подающего сигнал, когда технологическая среда достигнет определенного уровня.

Без уровнемеров невозможно обойтись и в быту, яркий пример этому – запорная арматура бачка унитаза или автоматика для отключения насоса скважины. Давайте рассмотрим различные виды датчиков уровня, их конструкцию и принцип работы.

Эта информация будет полезной при выборе устройства под определенную задачу или изготовлении датчика своими руками.

Поплавковые датчики уровня воды с вертикальной установкой

 Недорогой сигнализатор уровня с возможностью изменения логики переключения.

Недорогое решение для контроля уровня химически агрессивных жидкостей и растворов.

  Экономичное антикоррозийное, высокотемпературное решение для измерения уровня воды.

  Надежный профессиональный датчик для ответственных применений.

Датчик для ответсвенных задач с возможностью регулировки гистерезиса.  

Экономичное решение для важных задач контроля уровня воды. 

 При движении поплавка вверх замыкаются контакты, соответствующие своим уровням, размыкание происходит при обратном движении поплавка.

 Надежное профессиональное решение для агрессивных веществ, стойкое к большинству химических реагентов.

Недорогое решение для ответственных задач по контролю до 3-х уровней воды.  

Это интересно: Фонтан на даче своими руками без насоса

Конструктивное исполнение измерительных устройств данного типа определяется следующими параметрами:

• Функциональностью, в зависимости от этого устройства принято делить на сигнализаторы и уровнемеры. Первые отслеживают конкретную точку заполнения резервуара (минимальную или максимальную), вторые осуществляют беспрерывный мониторинг уровня.
• Принципом действия, в его основу может быть положены: гидростатика, электропроводность, магнетизм, оптика, акустика и т.д. Собственно, это основной параметр, определяющий сферу применения.
• Методом измерения (контактный или бесконтактный).

Помимо этого, особенности конструкции определяет характер технологической среды. Одно дело — измерять высоту питьевой воды в баке, другое — проверять наполнение резервуаров для промышленных стоков. В последнем случае необходима соответствующая защита.

Поплавковые уровнемеры воды

•    Экономически оправданное решение для мониторинга уровня до 1,5…2 метров с точностью ±5 мм.
•  Высокоточное решение измерения уровня воды для коммерческого учета.
• Визуальный датчик, совмещенный с электронным уровнемером, для котлов и резервуаров по давлением. 

Виды датчиков уровня

В зависимости от принципа действия, сигнализаторы принято делить на следующие виды:

• поплавочного типа;
• использующие ультразвуковые волны;
• устройства с емкостным принципом определения уровня;
• электродные;
• радарного типа;
• работающие по гидростатическому принципу.

Поскольку эти типы наиболее распространены, рассмотрим каждый из них в отдельности.

Поплавковый

Это наиболее простой, но, тем не менее, действенный и надежный способ измерения жидкости в баке или другой емкости. С примером реализации можно ознакомиться на рисунке 2.

Рис. 2. Поплавковый датчик для управления насосом

Конструкция состоит из поплавка с магнитом и двух герконов, установленных в контрольных точках. Кратко опишем принцип действия:

• Емкость опустошается до критического минимума (А на рис. 2), при этом поплавок опускается до уровня, где расположен геркон 2, он включает реле, подающее питание на насос, закачивающий воду из скважины.
• Вода доходит до максимальной отметки, поплавок поднимается до места расположения геркона 1, он срабатывает и реле отключается, соответственно, двигатель насоса прекращает работать.

Такой герконовый сигнализатор сделать самостоятельно довольно просто, а его настройка сводится к установке уровней включения-выключения.

Заметим, что если правильно выбрать материал для поплавка, датчик уровня воды будет работать, даже при наличии слоя пены в резервуаре.

Ультразвуковой

Этот тип измерителей может использоваться как для жидкой, так и сухой среды, при этом у него может быть аналоговый или дискретный выход.

То есть, датчик может ограничивать заполнение по достижению определенной точки или отслеживать его постоянно. Устройство включает в себя ультразвуковой излучатель, приемник и контроллер обработки сигнала.

Принцип работы сигнализатора продемонстрирован на рисунке 3.

Рис. 3. Принцип работы ультразвукового датчика уровня

Работает система следующим образом:

• излучается ультразвуковой импульс;
• принимается отраженный сигнал;
• анализируется длительность затухания сигнала. Если бак полный, она будет короткой (А рис. 3), а по мере опустошения начнет увеличиваться (В рис. 3).

Ультразвуковой сигнализатор бесконтактный и беспроводной, поэтому он может использоваться даже в агрессивных и взрывоопасных средах. После первичной настройки, такой датчик не требует никакого специализированного обслуживания, а отсутствие подвижных частей существенно продлевает срок эксплуатации.

Электродный

Электродные (кондуктометрические) сигнализаторы позволяют контролировать один или несколько уровней электропроводящей среды (то есть, для измерения наполнения бака дистиллированной водой они не подходят). Пример использования устройства приведен на рисунке 4.

Рисунок 4. Измерение уровня жидкости кондуктометрическими датчиками

В приведенном примере задействован трехуровневый сигнализатор, в котором два электрода контролируют заполнение емкости, а третий является аварийным, для включения режима интенсивной откачки.

Емкостной

При помощи этих сигнализаторов можно определять максимальное заполнение емкости, причем, в качестве технологической среды могут выступать как жидкость, так и сыпучие вещества смешанного состава (см. рис. 5).

Рис. 5. Емкостной датчик уровня

Принцип работы сигнализатора такой же, как у конденсатора: проводится измерение емкости между пластинами чувствительного элемента. Когда она достигнет порогового значения, подается сигнал на контроллер. В некоторых случаях задействовано исполнение «сухой контакт», то есть уровнемер работает через стенку бака в изоляции от технологической среды.

Данные устройства могут функционировать в широком температурном диапазоне, на них не влияют электромагнитные поля, а срабатывание возможно на большом расстоянии. Такие характеристики существенно расширяют сферу применения вплоть до тяжелых условий эксплуатации.

Радарный

Этот вид сигнализаторов можно действительно назвать универсальным, поскольку он может работать с любой технологической средой, включая агрессивную и взрывоопасную, причем, давление и температура не будут влиять на показания. Пример работы устройства приведен на рисунке ниже.

Измерение уровня радарным датчиком

Устройство излучает радиоволны в узком диапазоне (несколько гигагерц), приемник ловит отраженный сигнал и по времени его задержки определяет наполняемость емкости.

Также необходимо отметить высокую точность приборов данного типа, их погрешность составляет не более одного миллиметра.

Гидростатический

Эти сигнализаторы могут измерять как предельное, так и текущее заполнение резервуаров. Их принцип действия продемонстрирован на рисунке 7.

Рисунок 7. Измерение заполнения гиростатическим датчиком

Устройство построено по принципу измерения уровня давления, произведенного столбом жидкости. Приемлемая точность и небольшая стоимость сделали данный вид довольно популярным.

В рамках статьи мы не можем осмотреть все типы сигнализаторов, например, ротационно-флажковых, для определения сыпучих веществ (идет сигнал, когда лепесток вентилятора застрянет в сыпучей среде, предварительно вырыв приямок). Так же нет смысла рассматривать принцип действия радиоизотопных измерителей, тем более рекомендовать их для проверки уровня питьевой воды.

Модификации трехуровневых датчиков

ПДУ-3.3

Вертикальный

Шарообразный

3 000 мм

Трехуровневые датчики производятся под заказ. Кратность длины штока при заказе – 50 мм. 

Как выбрать?

Выбор датчика уровня воды в резервуаре зависит от многих факторов, основные из них:

• Состав жидкости. В зависимости от содержания в воде посторонних примесей может меняться плотность и электропроводность раствора, что с большой вероятностью отразится на показаниях.
• Объем резервуара и материал, из которого он изготовлен.
• Функциональное назначение емкости для накопления жидкости.
• Необходимость контролировать минимальный и максимальный уровень, или требуется мониторинг текущего состояния.
• Допустимость интеграции в систему автоматизированного управления.
• Коммутационные возможности устройства.

Это далеко не полный список для выбора измерительных приборов данного типа. Естественно, что для бытового назначения можно существенно сократить критерии отбора, ограничив их объемом резервуара, типом срабатывания и схемой управления. Существенное сокращение требований делает возможным самостоятельное изготовление подобного устройства.

Особенности конструкции и монтажа датчиков уровня ОВЕН ПДУ

Датчик уровня имеет поплавок, передвигающийся по вертикальному штоку. Внутри поплавка находится постоянный магнит, а в штоке, представляющем собой полую трубку, находится геркон. Герконовый контакт срабатывает при приближении магнита. Если установка датчика сверху емкости невозможна, то поплавковый датчик уровня можно вмонтировать в стенку емкости или в дно (рис. 1).

Рис. 1.  Варианты крепления датчика уровня: горизонтальное (ПДУ-1.1) и вертикальное (ПДУ-2.1, ПДУ-3.1)

Датчики ОВЕН ПДУ производятся с нормально-разомкнутым и нормально-замкнутым контактом. Варианты исполнения контактов ОВЕН ПДУ показаны на рис. 2.

а) ПДУ с нормально-разомкнутым контактом

б) ПДУ с нормально-замкнутым контактом

Рис. 2. Повышение уровня жидкости в резервуаре приводит к перемещению поплавка вверх и замыканию/размыканию контакта датчика уровня.

Делаем датчик уровня воды в резервуаре своими руками

Допустим, есть задача автоматизировать работу погружного насоса для водоснабжения дачи.

Как правило, вода поступает в накопительную емкость, следовательно, нам необходимо сделать так, чтобы насос автоматически выключался при ее заполнении.

Совсем не обязательно для этой цели покупать лазерный или радиолокационный сигнализатор уровня, собственно, никакой приобретать не нужно. Несложная задача требует простого решения, оно показано на рисунке 8.

Для решения задачи понадобится магнитный пускатель с катушкой на 220 вольт и два геркона: минимального уровня — на замыкание, максимального — на размыкание. Схема подключения насоса проста и, что немаловажно, безопасна. Принцип работы был описан выше, но повторим его:

• По мере набора воды поплавок с магнитом постепенно поднимается, пока не дойдет до геркона максимального уровня.
• Магнитное поле размыкает геркон, отключая катушку пускателя, что приводит к обесточиванию двигателя.
• По мере расхода воды, поплавок опускается, пока не достигнет минимальной отметки напротив нижнего геркона, его контакты замыкаются, и поступает напряжение на катушку пускателя, подающего напряжение на насос. Такой датчик уровня воды в резервуаре может работать десятилетиями, в отличие от электронной системы управления.

Применение датчиков уровня ОВЕН ПДУ

Датчики ОВЕН ПДУ могут работать при температурах до +105 °С в химически агрессивных средах. Материал датчика – нержавеющая сталь (12X18H10T).

ОВЕН ПДУ используются для контроля уровня сточных вод, химически агрессивных жидкостей или пищевых продуктов, в том числе вязких жидкостей.

Поплавковые датчики могут применяться для контроля уровня жидкости в транспортных средствах, например, для контроля объема топлива в тяжелой технике: грузовиках, экскаваторах, тепловозах. Здесь датчики уровня работают в условиях сильной вибрации и волнения на поверхности жидкости.

Для устранения влияния этих факторов поплавковый датчик помещают в специальную демпферную трубу, диаметром чуть больше, чем диаметр поплавка.

Поделитесь в соц.сетях:

Источник: https://isanshop.ru/vodosnabzhenie/poplavkovye-datchiki-urovnya-vody.html

Реле уровня воды, жидкости, сыпучих материалов

Поплавковые средства измерений уровня получили широкое распространение в связи с простотой их конструкции и достаточно высокой точностью. Основными элементами поплавковых средств измерения уровня являются поплавок, передаточный механизм и отсчетное или регистрирующее устройство. При изменении уровня жидкости поплавок перемещается вместе с ней на всем диапазоне измерения.

Существует много конструктивных решений преобразователей. В основном это сигнализаторы уровня с механической связью поплавка и измерительной схемы, причем связь может быть как гибкой (нить, трос, лента), так и жесткой (рычаг, рейка).

При использовании поплавковых уровнемеров с гибкой связью чрезвычайно затруднено измерение уровня в сосудах, работающих под давлением или требующих герметичности, так как при выводе гибкого элемента через сальниковый узел возникают значительные сопротивления, ведущие к погрешностям измерения уровня.

В этих случаях предпочтительней применение уровнемеров с магнитной связью поплавка и измерительной схемы.

Для измерения уровня однородных, не выпадающих в осадок, не кристаллизующихся жидкостей в различных технологических резервуарах предназначено поплавковое реле уровня и электрические сигнализаторы уровня.

Принцип действия сигнализатора уровня (рис. 1) основан на зависимости положения поплавка, находящегося в измеряемой среде от ее уровня. При изменении уровня жидкости изменяется положение поплавка 5, связанного с постоянным магнитом 4.

Аналогичный постоянный магнит 3 размещен в герметичном алюминиевом корпусе. Благодаря магнитной связи магнитов, ориентированных одноименными полюсами относительно друг друга, это перемещение управляет контактным устройством 2 через герметичную стенку.

При достижении жидкостью верхнего предельного положения нормально закрытый контакт размыкается, а нормально открытый замыкается.

Конструктивно сигнализатор состоит из поплавка 5 с магнитом 4 закрепленным на оси кронштейна 6, размещенного в литом корпусе 1. У сигнализатора уровня (см. рис.

1,б) магнит 4 и поплавок 5 взаимодействуют друг с другом при помощи упоров 7 (магнит и поплавок независимо крепятся на оси 8, но магнит жестко связан с кронштейнами 9). У сигнализатора уровня (см. рис.

1,в) поплавок 5 взаимодействует с магнитом 4 при помощи регулируемых по высоте планок 10, расположенных на гибком тросе, натянутом противовесами 11. Погрешность срабатывания не превышает ±3 мм.

Электрические уровнемеры и сигнализаторы

К электрическим методам измерения уровня (электрическим уровнемерам) относят: электроконтактные, кондуктометрические и емкостные. В общем случае изменение уровня преобразуется с помощью первичного измерительного преобразователя в электрический сигнал, измерение которого осуществляется приборами общепромышленного назначения.

Электроконтактные сигнализаторы уровня работают по принципу определения места замыкания контактов (чувствительного элемента) электрической электропроводной цепи – жидкостью при изменении ее уровня. Вследствие простоты конструкции и высокой точности электроконтактные сигнализаторы уровня получили самое широкое распространение.

Схемы простейших электроконтактных сигнализаторов и реле контроля уровня воды приведены на (рис. 2). Применяемость таких сигнализаторов обусловливается величиной тока в их цепи и значением переходного сопротивления контролируемой жидкости в цепи: сигнальный электрод Э1 – жидкость – стенка емкости (электрод Э2).

Одним из эффективных методов уменьшения тока утечки является установка на изоляторе I (см. рис. 2,б) электрода, так называемого “охранного кольца” – кольцевого металлического электрода 2, к которому подводится напряжение той же полярности, что и на обмотку реле уровня жидкости, т.е.

противоположный по отношению к сигнальному электроду. В этом случае сопротивление цепи утечки Ry замыкается практически все через ветвь Rd, т.е. ложные срабатывания исключаются.

Сигнализаторы по такой схеме особенно незаменимы при контроле уровня пенящихся жидкостей, когда слой пены над уровнем жидкостей неуправляем и может достигать любого значения.

а – прямого включения; б – с “охранным кольцом”; в – с “обрывом базы” транзистора

С целью уменьшения рабочего тока срабатывания сигнализатора (и повышения уровня безопасности) довольно часто применяют схему, показанную на рис. 2.в, где используется эффект “обрыва” базы транзистора.

Применение таких схем (несмотря на откровенно подкупающую простоту) вызывает серьезные возражения, так как при понижении уровня ниже электрода Э1 транзистор чаще всего выходит из строя из-за неуправляемости происходящих в нем процессов при обрыве базы.

Сигнализатор состоит из релейного блока и трех датчиков, выполненных из нержавеющей стали.

Электрическая схема блока (рис. 3) состоит из трех транзисторных релейных каскадов и единого блока питания.

Для обеспечения сопротивления срабатывания 5000 Ом (первый диапазон) контактный датчик подключают к контакту Ia.

С целью уменьшения ложных срабатываний при загрязнении датчика предусмотрена возможность подключения датчиков через контакты 2а, при которой сопротивление срабатывания снижается до 700 Ом. Принципиальная схема особых пояснений не требует.

Погрешность сигнализации уровня ±5 ММ, при этом напряжении переменного тока на электродах не более 7B. Датчики могут быть установлены и вертикально, и горизонтально.

Принципиально новых решений у других типов электроконтактных сигнализаторов практически нет, в основном различия касаются конструктивного характера или применяется микроэлементной базы.

Мембранные и маятниковые сигнализаторы

Мембранные сигнализаторы уровня предназначены для сигнализации предельных уровней сыпучих неслёживающихся материалов в бункерах.

Сигнализатор крепится в стенке бункера (через “окно”, соответствующее контролируемому уровню).

Усилие давления сыпучего материала воздействует на гибкую мембрану с жестким центром и через шарнирно установленную на 'Скобе металлическую пластину на переключатель. Датчики располагаются только на вертикальной стенке.

Маятниковые (контактно-механические) сигнализаторы уровня работают по принципу отклонения под действием сыпучеrо материала, поступающего в емкость, чувствительного элемента (пластинки или поплавка, выполненного в виде маятника с шарнирной или гибкой подвеской) и eгo воздействия на контактный или бесконтактный переключатель.

Средства измерения уровня сыпучих материалов

Измерение уровня сыпучих сред в емкостях различной формы и объема при автоматизации технологических процессов в пищевой промышленности – более сложная задача, чем контроль уровня жидких сред.

Это связано с тем, что сыпучие материалы при заполнении и опорожнении емкостей не имеют горизонтальной поверхности, а образуют откосы в результате трения и некоторого сцепления между частицами сыпучего материала. Давление сыпучих сред на дно и стенки емкости непропорционально высоте уровня, так как на сыпучие материалы не действует закон Паскаля.

Большинство сыпучих материалов (особенно соль, сахар, мука и аналогичные им) при хранении теряют сыпучесть, т.е. обладают свойством слеживания.

) вызывает повышенный износ датчиков уровня, устанавливаемых в бункерах, а кусковые материалы могут вызвать их механические повреждения. Ряд сыпучих материалов (мука, соль, концентрированные корма, сера и др.) образует в емкостях взвешенную, легко воспламеняемую, а при определенных условиях и взрывоопасную пыль. Поэтому электрические уровнемеры могут применяться только во взрывобезопасном исполнении.

Разнообразие условий измерения и характеристик сыпучих сред определяет большую номенклатуру приборов для измерения уровня сыпучих материалов: механические, контактно-механические и поплавковые, гидростатические и электрические, ультразвуковые и др.

Необходимо отметить, что ряд выше рассмотренных приборов измерения уровня жидких сред можно успешно использовать для измерения уровня сыпучих материалов.

Однако выпускаемые серийно приборы контроля уровня сыпучих материалов не обеспечивают решения всего многообразия задач, возникающих при внедрении АСУ ТП пищевой промышленности.

Определение уровня порошков и других сыпучих материалов

Есть много типов технологий с использованием релейного переключения. Так для определения уровня порошка и других сыпучих материалов есть множество способов.

С выпуском компанией Proximity Controls серии TFLS (настраиваемое вибрационное реле уровня) и серии LTS (реле наклона) компания Dwyer теперь предлагает пять различных технологий по точечному определению уровня для порошка и других сыпучих материалов.

Это: диафрагма, лопатка, наклон, емкость и вибрация.

Диафрагменные реле уровня

Серия диафрагменных реле уровня выпускается компанией Proximity Control под торговой маркой Ultra Mag™ . Эта серия имеет патентованную характеристику магнитной герметизации отсека с электрическими схемами от материала технологического процесса, что уменьшает необходимость в обслуживании, улучшает чувствительность и делает устройство очень надежным.

Преимущества: Устройства устанавливаются заподлицо и не имеют датчика выступающего в емкость. В других типах сенсоров датчик или лопатка могут быть легко сломаны. Это устройство очень хорошо подходит для использования с тяжелыми, текущими, а также имеющими большие размеры частиц, материалами. Также они не требуют калибровки.

Недостатки: Эти устройства чувствительны к давлению; так в сосудах под давлением должна использоваться воздухопроницаемая диафрагма или вентилирование. Также надо учитывать, что эти устройства являются механическими и имеют диафрагму, которая изнашивается при ее использовании длительное время.

Ротационное реле уровня с лопаткой

Серия реле уровня с лопаткой PLS выпускается компанией Proximity Control. Эта серия имеет встроенную магнитную муфту, которая уплотняет отсек с электрической схемой от материала процесса, уменьшая необходимость в обслуживании и увеличивая надежность. Также магнитный привод создает немеханический захват со скольжением, что предотвращает повреждение двигателя и приводного механизма от внезапной или излишней нагрузки на лопатку. Особенностью также является внешняя индикация включения.

Преимущества: Это технология низкой стоимости. Устройства легки в пользовании, так как нет необходимости в электронной калибровке для приложений и они универсальны для различных приложений.

Недостатки: Устройства являются механическими и двигатель будет изнашиваться при использовании, они не будут работать с очень легкими материалами и устройства должны приобретаться с учетом используемого электропитания.

Реле наклона

Реле уровня с наклоном серии LTS производится компанией Proximity Control. Серия имеет контакты реле, которые свободны от ртути и выполнены из стали или нержавеющей стали 316 SS.

Преимущества: Эта технология имеет значительные преимущества для приложений с открытыми емкостями, где нет возможности установить стационарный датчик. Они также очень удобны для материалов с большими частицами.

Недостатки: Устройства являются механическими и будут изнашиваться. Они будут работать только с тяжелыми материалами и имеют специфический монтаж.

Емкостные реле уровня

Емкостное реле уровня серии CLS2 является вторым поколением устройств производимых компанией Proximity Control. Серия имеет автоматическую калибровку, универсальное питание, защитное покрытие, внешнюю индикацию переключения и отказоустойчивую настройку.

Преимущества: Устройства не механические и в них нет изнашиваемых деталей, заедания и поломок. Они не нуждаются в регламентном обслуживании. Эта технология очень удобна для материалов образующих покрытие, так как устройства защищены от накопления продукта на датчике. Они также удобны для сосудов высокого давления , когда плотность сыпучего материала может изменяться.

Недостатки: Устройства должны калиброваться для конкретного приложения и, если калибровка не выполнена правильно, могут быть броски при попадании различных диэлектрических материалов в один резервуар.

Вибрационные реле уровня

Реле уровня с чувствительной вилкой серии TFLS производится компанией Proximity Control. Серия имеет универсальное питание, внешнюю индикацию переключения, настраиваемую чувствительность и отказоустойчивой настройкой.

Преимущества: Вибрационные реле не нуждаются в калибровке для диэлектрической проницаемости или плотности сыпучего материала, делая легкой установку и настройку. Они идеальны для легких порошков, давая чувствительность для материалов с более низкой плотностью по сравнению с другими технологиями. Снижение по плотности до 30 г/л.

Недостатки: Устройство неудобно для материалов, образующих покрытие. Датчик может физически повреждаться и в результате устройство не работает и эта технология наиболее дорогая.

Это простое руководство для выбора правильной технологии, зависящей от многих факторов, включая свойства материала: текучестью, абразивностью, химической совместимостью, температурой, размером частиц, липкостью и т.д.

; и свойствами приложений: необходимость учета окружающей среды (например, взрывоопасностью), давлением в емкости, расположением датчика и т.д.

Проконсультируйтесь со специалистом, если Вам нужна более подробная информация для помощи в выборе устройства для специального приложения.

Мы предлагаем только прямые поставки контрольно-измерительных приборов с завода Dwyer. Список и описание продукции полностью соответствует печатному каталогу и оригинальному сайту компании-изготовителя. Поделитесь с коллегами ссылкой на эти приборы, нажмите на кнопку социальной сети:

Источник: https://dwyer.ru/catalog/rele-urovnya

Датчик уровня

26 июня 2018

Как известно, производство – это сложный и трудоемкий процесс, который требует огромного количества усилий. Именно поэтому для автоматизации многих процессов, в числе которых контролирование уровня воды в резервуарах, используют специальные датчики уровня.

Они отвечают за подачу специфического сигнала, когда технологическая среда достигнет экстремально-высокого уровня и носят название – датчик уровня.

Стоит отметить, что спектр их функций достаточно широк и применяются они даже в быту. Каждое такое устройство ориентировано на выполнение конкретной задачи, имеет свои специфические особенности, плюсы и минусы, а также области применения, что мы и обсудим в нашей сегодняшней статье.

Виды датчиков уровня

Датчик уровня, как упоминалось выше – устройство, которое призвано помогать контролировать уровень жидкостей в резервуарах. Существует несколько видов датчиков уровня, каждый из которых характеризуется своими специфическими особенностями.

Поплавковые. По своей конструкции являются наиболее простыми, за счет чего имеют наибольшее распространение и использование. Представляет собой поплавок, который прикрепляется через проволоку/нить к лепестку контакта, который передает ему сигнал в случае изменения положения/уровня расположения поплавка.

Ёмкостные. Этот вид датчиков выглядит как несколько пластин, располагающихся по обеим сторонам резервуара с жидкостью или иным материалом. При помощи пластин вычисляется изменение самой емкости в зависимости от того какое количество материала осталось в резервуаре. В большинстве своем, эти датчики используются для определения уровня расположения сыпучих материалов.

Радарные. В данном случае работа осуществляется по принципу «излучатель – приемник частотных волн», поверхность материала расположение которого изменяется отражает излучения, подающиеся датчиком после чего приемник, улавливает это излучение и сравнивает полученные данные с отраженными и определяет уровень материала в емкости.

Ультразвуковые. Принцип их работы очень похож на принцип работы радарных датчиков, правда излучение сигналов происходит посредством ультразвука. В остальном все аналогично и происходит анализ уровней сигналов, излучаемых в разные промежутки времени после чего определяется расстояние до поверхности материала в сосуде.

Гидростатические. Эти датчики уровня работают посредством измерения косвенной величины — давления столба жидкости. Давление пропорционально уровню жидкости в резервуаре.

Где используется датчик уровня

Область применения датчиков уровня довольно-таки широка, о чем можно сделать вывод проанализировав, расписанные выше виды.

Можно точно сказать, что для каждого вида датчика существуют своё назначение, но в целом оно является единым для всех – определять изменение уровня материала в резервуаре.

В основном это необходимо в конструкциях различных насосов, когда резкие перепады жидкостей могут привезти к поломке целой системы или сломать всю линию производства, если мы говорим о какой-то технологической фирме.

Отсюда вытекает, что есть два вида применения для датчиков:

• датчик уровня для использования в быту;
• датчик уровня для контроля за уровнем жидкости при производстве;

В целом, если вам необходимо контролировать процесс подачи какой-либо жидкости или сыпучего материала, а также собирать отчетность о том, как это происходит, с какой скоростью и. т. д для дальнейшего анализа. В таком случае датчик уровня вам 100% понадобится и будет просто катастрофически необходим.

Вот в принципе и вся необходимая информация, которую вам необходимо знать про датчики уровня. Если вы понимаете, что вам необходимо данное устройство и перед вами встал вопрос как правильно его подобрать,то все проще простого. Зная область применения для которой он вам нужен и изучив все существующие виды датчиков просто соотнесите одно с другим и сделайте необходимый выбор.

Стоит отметить, что также необходимо учитывать тип материала, подвергаемого измерению ведь, согласитесь, между жидкостью и, скажем, сыпучими веществами. Поэтому старайтесь учитывать все нюансы и тонкости, а мы в свою очередь надеемся, что это устройство прослужит вам долго и будет оказывать неоценимую помощь в быту или производстве!

Источник: http://dom-dacha-svoimi-rukami.ru/vodoprovod/datchik-urovnja.html

5.3.1. Поплавковые датчики-реле уровня

Главная страница → Продукция → 5. Уровень → 5.3. Датчики-реле уровня → 5.3.1. Поплавковые датчики-реле уровня

Поплавковые датчики уровня (далее, сокр.- ПДУ) – это устройства, предназначенные для релейной сигнализации достижения предельных (максимального или минимального) значений уровня жидкости (поэтому приборы данного вида также часто именуется, как поплавковые датчики-реле или сигнализаторы уровня жидкости (см.

также СУГ-М СУЖ-П, ПМП-066…145 и др.). Поплавковые датчики-реле уровня (ПДУ, ДРУ, РОС-400,-401,-501, ПМП-022…165 и др.

) применяются в составе систем контроля, регулирования и поддержания уровня жидкости (воды, растворов, светлых нефтепродуктов и иных жидких сред, в том числе и агрессивных, за исключением коррозионно-активных к материалу датчика) в различных резервуарах.

По способу монтажа различают поплавковые датчики с горизонтальным и вертикальным монтажом [читать подробнее]

• Для контроля уровня не вязких легко текучих жидкостей выпускаются поплавковые датчики уровня с цилиндрическим поплавком, для контроля уровня вязких жидкостей – с шарообразным обтекаемым поплавком.
• Помимо простых одноуровных, выпускаются двухуровневые, трехуровневые и более — многоуровневые (многопоплавковые) датчики-реле, также возможно изготовление датчиков с взрывозащитой типа «искробезопасная цепь» 0ExiaIICT4Х.
• Для подключения к регуляторам автоматических систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) датчики-реле ПДУ снабжаются электрическим разъемом или герметично заделанным кабельным вводом.

Принцип действия и способы монтажа поплавковых датчиков-реле уровня

Простейший герконовый поплавковый датчик-реле уровня имеет поплавок, передвигающийся по вертикальному штоку. Внутри поплавка находится постоянный магнит, а в штоке, представляющем собой полую трубку, находится геркон.

Герконовый контакт сигнализатора срабатывает при приближении магнита. Если установка прибора сверху емкости невозможна, то поплавковый датчик уровня можно вмонтировать в стенку емкости или в дно резервуара.

Герконовые ПДУ производятся с нормально-разомкнутым или нормально-замкнутыми контактами.

Датчики ПДУ обычно могут работать при температурах до +105 °С в химически агрессивных средах. Основной конструкционный материал деталей датчика – нержавеющая сталь (12X18H10T).

ПДУ могут используются для контроля уровня сточных вод, химически агрессивных жидкостей или пищевых продуктов, в том числе вязких жидкостей.

Герконовые поплавковые датчики могут применяться для контроля уровня жидкости в транспортных средствах, например, для контроля объема топлива в тяжелой технике: грузовиках, экскаваторах, тепловозах.

Здесь датчики уровня работают в условиях сильной вибрации и волнения на поверхности жидкости. Для устранения влияния этих факторов поплавковый датчик помещают в специальную демпферную трубу, диаметром чуть больше, чем диаметр поплавка.

Copyright © ТЕПЛОПРИБОР.рф 2015-2018 все права защищены,
текст зашифрован, копирование отслеживается и преследуется;
ГК Теплоприбор — производство и продажа КИПиА: Приборы и системы контроля уровня / Регуляторы-сигнализаторы / Поплавковые датчики-реле уровня жидкости: ПДУ, ДРУ, РОС-400,-401,-501, ПМП-022…165 и др.

См. тех. описание/характеристики, прайс-лист (оптовая цена), рекомендации по выбору, аналоги и замены, форму заказа (как правильно выбрать, заказать и купить) датчик-реле уровня по цене производителя; проверить наличие на складе в Москве.

Также см. способы доставки и отгрузка ТК (Деловые Линии и другими) по всей территории РФ. Прочую информацию по заказу — см. официальный сайт ГК Теплоприбор раздел Приборы и системы контроля уровня.

Мы будем рады, если вышеизложенная информация оказалась полезна Вам, а также заранее благодарим за обращение в любое из представительств группы компаний «Теплоприбор» (три Теплоприбора, Теплоконтроль, Промприбор и другие предприятия) и обещаем приложить все усилия для оправдания Вашего доверия.

вернуться в начало страницы

Источник: http://xn--90ahjlpcccjdm.xn--p1ai/produkcija/poplavkovye-datchiki-rele-urovnya/

Поплавковый выключатель для контроля уровня воды: принцип работ, преимущества, монтаж

Пространства одного такого резервуара оказывается достаточно для размещения нескольких поплавков, причем они могут решать различные задачи:

• Осуществлять контроль работы основного насоса;
• Обеспечивать эффективную работу вспомогательного насоса;
• Выполнять роль аварийного датчика уровня;
• Использоваться в качестве датчика перелива.

При помощи подобных устройств для контроля уровня воды, которые применяются в этих системах, можно защитить насосный аппарат от перехода в режим «сухого хода». Также в случае наполнения разных резервуаров этот элемент позволяет защитить их от перелива.

Можно выделить несколько видов поплавков для насосов:

Первые получили распространение в системах водоснабжения и водоотведения. Вторые же в большинстве своем применяют в составе дренажных, фекальных и дождевых стоков. В магазинах эти приспособления предлагаются с длиной кабеля 2, 3, 5 и 10 метров.

Устройство и конструкция

Такой элемент, как поплавочный выключатель для контроля уровня воды имеет плавающий пластиковый корпус. В него заключён электрический переключатель и рычаг, позволяющий переводить контакты переключателя. Также в составе представлен стальной шарик, который в случае смены положения поплавка корректирует позицию и самого рычага. К переключателю подведен кабель, состоящий из трех проводов: первый является общим, а остальные подсоединены к нормально закрытому и нормально открытому контакту переключателя.

Замыкание цепи обеспечивают черный и синий провода в тот момент, когда плавок располагается в нижнем положении. В случае его перевода в верхнюю позицию в качестве замыкающих контактов уже будут выступать черный и коричневый провода.

Обязательным здесь условием является изоляция того провода, который не обеспечивает подключение устройства. Важно позаботиться о том, чтобы подводящий кабель имел влагозащитные свойства, при этом конструкция пластиковой коробки должна отличаться герметичностью.

Для герметизации кабельного вывода используется механическое уплотнение, также у него имеется специальное устройство, позволяющее убирать в кабеле механические напряжения.

Внутри изолированной полости кабельного ввода находится полимерная смола, которая защищает от попадания внутрь воды.

Именно с химическими свойствами и термостойкостью корпуса и оболочки кабеля, которые изготовлены с применением термопластичной резины, связана способность поплавкового выключателя прекрасно переносить взаимодействие со спиртами, мочевой кислотой, фекальными водами, бензином и прочими агрессивными веществами.

Из-за отсутствия на поверхности пластиковых корпусов пор на ней не появляются загрязнения. В то же время эта особенность обеспечивает соскальзывание песка, бумаги и иных твердых веществ, на фоне чего поплавковый выключатель сохраняет свои плавучие свойства.

Характеристики датчика для контроля уровня воды:

• Напряжение сети, В — 220 ± 10%;
• Максимальный коммутируемый ток, А:
• 8А – для реактивной нагрузки (насосы, вентиляторы, компрессоры и т. п.);
• 10А – для активной нагрузки (пускатели, выключатели, тэны, лампы и т. п.);
• Диапазон рабочих температур: 0-60°C;
• Защита: IP 68.

Преимущества

Среди всех преимуществ, которыми обладает поплавковый выключатель для контроля уровня воды, в первую очередь следует выделить то, что он способен выполнять функцию обычного датчика для определения уровня воды в резервуарах. Причем эту задачу он успешно выполняет, даже невзирая на то, что для каких целей используется емкость и какой она имеет объем. Вместе с тем это устройство для контроля уровня воды в состоянии помочь сделать более удобной эксплуатацию насосного оборудования. При помощи такого устройства упрощается контроль функций промышленных, бытовых систем водоснабжения.

В некоторых случаях с его помощью можно успешно отводить жидкость. Также поплавковый выключатель для контроля уровня воды может входить в состав оборудования при сооружении канализационных коммуникаций.

Простота работы и высокая эффективность его применения и обеспечили поплавочному выключателю широкое распространение в самых разнообразных системах, где возникает задача по контролю воды.

Стоит заметить, что способность обеспечить надежную защиту для насосных систем при сухоходном режиме работы является не единственным положительным качествам таких устройств. Вместе с тем с их помощью можно избегать ситуации, когда в емкостях происходит перелив воды.

Монтаж

Для установки поплавковых выключателей можно использовать один из нескольких методов. Еще до монтажа этого устройства следует удостовериться, что номинал тока, используемого для работы насоса, меньше максимально допустимого значения тока, которое приведено в технических характеристиках на этот тип поплавка. Среди известных методов монтажа поплавкового выключателя для контроля уровня воды наиболее простым в реализации является его размещение в резервуаре, предусматривающем применение поплавка с кабелем и специального грузила, которое прилагается к этому устройству.

При таком варианте установки грузило необходимо зафиксировать на кабеле, а затем опытным путем рассчитать длину плеча свободного хода поплавка. Используя защелку, нужно грузило закрепить на кабеле.

После этого уже непосредственно кабель необходимо прочно зафиксировать с внешней стороны резервуара. Далее уже переходят к подключению поплавкового выключателя к насосу.

После этого устройство может быть использовано по своему назначению.

В некоторых ситуациях может быть принято решение об установке сразу нескольких поплавков для контроля уровня воды. В этом случае их монтаж осуществляется на специальную штангу.

В качестве последней чаще всего используются фрагменты пластиковой трубы, которую необходимо прочно зафиксировать в резервуаре.

После этого на трубу устанавливают поплавки, причем их нужно правильно выставить, настроить и разнести по длине штанги с тем расчетом, чтобы они не создавали трудностей друг другу для нормальной работы.

Подведение кабелей, которые идут от поплавковых выключателей, к штанге осуществляется с использованием хомутов.

При выборе числа поплавковых выключателей следует обращать внимание на количество насосов или тип и число защитных приспособлений и используемых пультов управления.

В некоторых ситуациях проблема обеспечения надежной работы поплавковых выключателей может быть решена за счет применения нескольких штанг.

При определении схемы установки поплавковых выключателей, их количества и места их размещения необходимо каждый раз учитывать особенности места их монтажа либо ориентироваться на проект.

Принцип работы поплавка для насосов

Такие приспособления, как поплавковые выключатели могут предусматривать различные схемы их использования, причем это оказывает влияние и на их принцип работы.

Система водоснабжения, наполнение и опорожнение емкости бака резервуара

При такой схеме работы в момент всплытия поплавок обесточивает насос, который подает воду в резервуар. Сигнал на включение поступит лишь в момент достижения им дна. Такая ситуация возникает лишь при пустой емкости.

Поплавок подает сигнал на включение автоматической станции водоснабжения в момент его нахождения на поверхности. Отключение же станции может произойти лишь при погружении поплавка на дно при пустой емкости.

Работа поплавка может заключаться лишь в оповещении диспетчерского пункта или оператора в момент его поднятия на поверхность, что будет соответствовать наполнению емкости. Информация же о недостатке воды поступит в тот момент, когда поплавок достигнет дна.

Система канализации

Включение поплавком фекального насосного оборудования произойдет лишь в момент поднятия основного регулирующего устройства вверх. Включение насосной установки происходит при погружении регулирующего устройства на дно.

Один поплавок может одновременно обслуживать два насосных агрегата: первый аппарат может подавать в емкость воду при условии, что поплавок находится в нижней позиции. В этот момент другой насос бездействует.

Когда поплавок располагается в верхнем положении, включается второй насос, задача которого заключается в выкачивании воды из резервуара. В это время насос, который подает в резервуар воду, находится в неактивном состоянии.

Несмотря на свою простоту, приведенная схема применения поплавкового выключателя не является достаточно эффективной, поскольку это не исключает трудностей с регулярной доставкой воды в те моменты, когда происходит наполнение емкости.

Эксплуатация, обслуживание и ремонт

Обеспечить длительную эксплуатацию поплавков для насосов можно лишь в том случае, если не будут нарушаться правила их использования. В ситуации, когда поплавковый выключатель входит в состав системы водоснабжения и водоотведения, можно не тратить время и силы на его техническое обслуживание. Если же это устройство контролирует работу фекальных или канализационных ям, то рекомендуется, по крайней мере, раз в месяц выполнять очистку поплавка и насоса от загрязнений, используя струю воды, подаваемую под давлением.

Такая процедура позволит избежать залипания или прилипания поплавка к насосу или напорной трубе. Поплавковый выключатель, который ввиду определенных обстоятельств не в состоянии выполнять свою основную задачу, является неремонтопригодным, поэтому в таких ситуациях производится его замена. Выполнять эту работу должны специалисты сервисных центров.

Заключение

В ситуациях, когда возникает необходимость в обеспечении подачи питьевой воды в дом или вывода загрязненных стоков, приходится использовать в сочетании с насосным оборудованием и специальные приспособления.

Среди них довольно эффективным является поплавочный выключатель. Польза от его применения заключается в том, что он контролирует количество жидкости в резервуаре, и, ориентируясь на это, определяет режим работы насосной установки.

Такое устройство позволяет избежать перехода работы насоса в режим «сухого хода», что положительным образом сказывается на его сроке службы. Вдобавок к этому экономится немалое количество электроэнергии, поскольку поплавковый выключатель позволяет задействовать насос лишь в случае необходимости.

• Николай Иванович Матвеев
• Распечатать

Источник: https://stanok.guru/oborudovanie/raznoe/poplavkovyy-vyklyuchatel-dlya-kontrolya-urovnya-vody.html