Меню

Датчики и преобразователи уровня

Датчики уровня для жидкостей

Жидкость – вещество, обладающее свойством течь и принимать форму сосуда, в котором оно находится.

Датчики уровня жидкостей необходимы для контроля уровня жидкостей в ёмкостях или трубопроводах. По функционалу датчики уровня делятся на уровнемеры и сигнализаторы.

Уровнемеры – это датчики, предназначенные для непрерывного измерения уровня жидкостей. Их работа базируется на определённых физических принципах, благодаря которым электронный блок уровнемера преобразует значение уровня жидкости в пропорциональный аналоговый сигнал или в цифровой код.

Сигнализаторы – это датчики, предназначенные для определения заданного положения уровня (заполнение/опустошение) жидкости в ёмкости или трубе. Такие датчики имеют дискретный (релейный или транзисторный) выходной сигнал. Как правило, срабатывание сигнализатора происходит при блокировании или освобождении чувствительного элемента жидкостью.

В зависимости от поставленных задач подбирается необходимый тип оборудования, уровнемеры или сигнализаторы. Однако зачастую используются оба типа устройств, например, для гарантированного предотвращения «сухого хода насоса», перелива жидкости через край ёмкости или для точного дозирования жидкостей, используемых в технологическом процессе.

Выбор подходящих датчиков зависит как от параметров технологического процесса (рабочая температура, давление и пр.), так и от физико-химических свойств самой жидкости (вязкость, электропроводность, агрессивность и пр.).

Чтобы получить оптимальное решение вашей задачи, заполните опросный лист,
и наши специалисты свяжутся с Вами, чтобы предложить готовый ответ.

Скачать опросный лист в PDF

Датчики уровня жидкостей делятся на два типа: контактные (весь датчик или его часть контактирует с измеряемой средой) и бесконтактные (измерение происходит без контакта с жидкой средой). Каждый из этих типов имеет достоинства и недостатки и находит своё применение в той или иной области.

Контактный тип датчиков как правило применяется в процессах, которые имеют факторы, затрудняющие работу оборудования.

К таким факторам можно отнести:

  • температуры свыше +90°С;
  • давление свыше 3 бар.

В том числе преимущественно контактные датчики используют для измерения уровня пенящихся жидкостей (молоко, пиво, соки, газ. вода и др.). Ввиду рассеяния сигнала и получения некорректных результатов при измерение бесконтактным методом, уровень жидкости в высоких узких резервуарах также рекомендовано контролировать при помощи контактных приборов.

Бесконтактные датчики уровня жидкостей применяются там, где необходимо избежать пагубного влияния физико-химических свойств измеряемой жидкости. На процесс измерения и работоспособность датчика могут влиять:

  • вязкие жидкости (сгущёнка, варенье, нефтепродукты, глицерин и др.);
  • агрессивные жидкости (щёлочи, кислоты).

Хотя именно бесконтактный тип датчиков рекомендован при контроле уровня агрессивных сред и тем не менее, контактные датчики, изготовленные из нержавеющих сталей и пластиков, также применяются совместно с агрессивными жидкостями.

Все датчики уровня жидкостей различаются не только по функционалу (уровнемеры/сигнализаторы), типу (контактные/бесконтактные), но и самое главное — по принципу действия.

Подробное описание каждого принципа действия, их преимущества и недостатки вы сможете найти на страницах нашего сайта, в этой статье остановимся на ключевых отличиях и применениях того или иного датчика уровня жидкостей.

Емкостные датчики уровня – это экономичное решение для контроля уровня там, где не возникает вспенивания и налипания среды на датчик, а также там, где не требуется высокая точность измерения уровня. Как правило применяется для измерения уровня жидкости в небольших резервуарах. Для пищевых продуктов и агрессивных сред рекомендованы модели с пластиковым покрытием измерительного зонда. Существенным недостатком является высокая погрешность при измерении жидкостей с низкой диэлектрической проницаемостью (ε=1,5…3,0), а также неспособность работать с диэлектрическими жидкостями.

Однако производителям удалось решить проблему обнаружения жидкостей с низкой диэлектрической проницаемостью и проблему определения границы раздела сред с близкими значениями диэлектрической константы. Емкостно-частотный сигнализатор в отличие от емкостного, благодаря RF-технологии и тонкой настройке способен детектировать слабопроводящие жидкости и одновременно не реагировать на пену.

Гидростатические уровнемеры и сигнализаторы имеют более высокую точность измерения по сравнению с емкостными и такую же невысокую стоимость. Поэтому являются оптимальным выбором по соотношению цена/качество. Вычисление значения уровня происходит благодаря измерению давления столба жидкости, поэтому гидростатические датчики применяются в открытых резервуарах или в закрытых, но в которых давление воздушной среды соответствует атмосферному, в противном случае уровнемер выдаст некорректные результаты. В том числе на определение уровня влияет плотность жидкости, для применения гидростатических уровнемеров необходимо быть уверенным, что её значение остаётся постоянным на протяжение всего времени измерения. Поэтому не рекомендуется использовать гидростатический метод определения уровня для жидкостей с переменной плотностью (радиохимическое производство, нефтепродукты при изменении температуры). Применяются для контроля уровня чистых и сточных вод, жидких пищевых продуктов или химических веществ, не реагируют на пену. Являются фактически безальтернативным решением для измерения уровня жидкости в скважинах.

Работа байпасных уровнемеров основана на принципе сообщающихся сосудов, что делает процесс измерения весьма наглядным и понятным. Такие уровнемеры применяются в небольших резервуарах, находящихся под давлением с температурой рабочей среды до +250 °С. Могут использоваться совместно с магнитострикционными уровнемерами, что позволит их интегрировать в АСУ. Байпасные уровнемеры не следует применять с вязкими жидкостями или жидкостями вязкость которых повышается при снижении температуры, так как температура жидкости в байпасной камере из-за тепловых перемычек в соединительной арматуре ниже чем в сообщающимся с ним сосуде.

Магнитострикционные и магнитные уровнемеры относятся к типу поплавковых, это значит, что поплавок «лежит» на поверхности жидкости и измерение уровня происходит относительно положения этого поплавка. Такие уровнемеры отличаются большей точностью, особенно магнитострикционные. Их целесообразно применять при коммерческом учёте светлых нефтепродуктов, химических веществ и других дорогостоящих жидкостей. Поплавковые уровнемеры подходят для измерения уровня пенящихся жидкостей, однако не применим с вязкими жидкостями.

Микроволновые рефлексные уровнемеры конструктивно состоят из электронного блока и волновода. Длина волновода должна соответствовать высоте резервуара, что ограничивает применение датчиков в высоких резервуарах. С такой бедой сталкиваются все датчики с аналогичной конструкцией (емкостные, магнитные, магнитострикционные). Однако принцип действия и конструкция рефлексного датчика делает его высокоточным и пригодным для использования в тяжёлых условиях (высокая температура и давление), а также с пенящимися и налипающими жидкостями. Этот вид уровнемеров можно назвать наиболее универсальным, подходящими для применения фактически с любыми жидкостями, не зависимо от давления воздушной среды над поверхностью жидкости или диэлектрической проницаемости среды.

Буйковые уровнемеры – это датчики для тяжёлых условий, в которых ко всему прочему требуется высокая точность измерений. Принцип работы буйковых уровнемеров схож с работой поплавковых датчиков и основан на использовании закона Архимеда. Некоторые модели способны обеспечивать непревзойдённые результаты измерения при температурах от -196 °С до + 500 °С и давление рабочей среды до 414 атмосфер. От сюда складывается высокая стоимость. Как правило используются на нефтехранилищах и в химической промышленности.

Читайте также:  Измельчитель Зерна Корнеплодов Турция

Микроволновый радарный уровнемер – это универсальное устройство непрерывного измерения уровня жидкостей. Обладает всеми преимуществами бесконтактного метода измерения и отличается крайне высокой точностью. Применим со всеми жидкими средами, исключением в некоторых случаях может стать пена. Помехой для импульс-радарного уровнемера может стать газовая подушка над поверхностью жидкости, в таком случае следует применять FMCW-радарные уровнемеры. Наилучшее применение таких датчиков – это резервуары с медленным изменением уровня жидкости, где важна высокая точность измерения. Недостатком может стать их высокая стоимость.

Ультразвуковые датчики уровня ещё один бесконтактный тип датчиков. По большому счёту, именно ультразвуковые датчики наиболее часто применяются для бесконтактного контроля уровня жидкостей. Ведь далеко не всегда важна очень высокая точность измерения как у радарных датчиков, а стоимость таких устройств в несколько раз ниже. Ограничение на применение накладывают пенящиеся жидкости и ёмкости в которых образуется газовая подушка (емкости с азотной кислотой), собственно, как и в случае с импульс-радарными уровнемерами.

Оптические сигнализаторы уровня жидкостей – это миниатюрные датчики, предназначенные для контроля уровня в небольших ёмкостях и резервуарах, находящихся под вибрацией.

Вибрационные сигнализаторы или как их ещё называют «вибровилки» врезаются в ёмкость на требуемых уровнях. Чувствительный элемент постоянно вибрирует, что позволяет использовать датчик с вязкими и пенящимися жидкостями, не боясь ложных срабатываний. Такие датчики имеют среднюю точность и стоимость, относительно других сигнализаторов.

Поплавковые сигнализаторы наиболее простые и экономичные устройства контроля уровня жидкости и сточных вод, а также слабоагрессивных жидких сред. Поплавковые сигнализаторы делятся на два типа – это поплавковые кабельные и поплавковые магнитные сигнализаторы. Отличие заключается в том, что кабельные имеют определённую длину кабеля и погружаются в жидкость через верх резервуара, а магнитные врезаются в боковую стенку ёмкости на требуемом уровне. Для агрессивных сред поплавок и кабель изготавливаются из различных пластиков. Как правило их применяют для включения/отключения насосов. Отличаются низкой ценой и невысокой точностью.

Источник

Тип оборудования: Датчик уровня

Все разделы

Тип оборудования:

Назначение:

  • Сигнализация уровня (47)
  • Измерение уровня (11)
  • Граница раздела сред (13)

Серия:

  • CN7 (36)
  • RF8 (26)
  • CN8 (24)
  • RN3 (35)
  • ELS (19)
  • RN4 (22)
  • MN4 (21)
  • RN6 (28)
  • NB3 (30)
  • SOLIDO (19)
  • NB4 (25)
  • VN1 (26)
  • NC8 (27)
  • VN2 (23)
  • NG3 (22)
  • VN4 (24)
  • NG8 (33)
  • VN5 (26)
  • NR3 (24)
  • VN6 (23)
  • CN4 (23)
  • RF3 (30)

Типы материалов:

  • Сыпучие продукты (51)
  • Жидкости (15)
  • Шламы, пасты (17)
  • Жидкость / жидкость (7)
  • Жидкость / твердое вещество (6)

Принцип измерения:

  • Радарный (1)
  • Микроволновой (TDR) радарный (3)
  • Ротационный (14)
  • Вибрационный (22)
  • Емкостной (12)
  • Лотовый (электромеханический) (6)

Сертификат:

Напряжение питания:

  • 220 В (34)
  • 24 В (53)
  • Универсальное напряжение (24/220В AC/DC) (42)

Выходной сигнал:

  • Profibus (7)
  • Счетный импульс (4)
  • HART (4)
  • Реле SPDT (34)
  • Реле DPDT (33)
  • PNP (32)
  • NAMUR (12)
  • 4-20 mA (28)
  • 8-16 mA (16)
  • 2-проводной (22)
  • Modbus (6)

Технологическое подключение:

  • Трикламп (26)
  • Фланец (47)
  • Поворотный фланец (3)
  • Резьба G (28)
  • Резьба R (30)
  • Резьба NPT (43)
  • Резьба М (5)

Материал технологического подключения:

  • Алюминий (21)
  • Нержавеющая сталь (47)
  • Пластик (5)

Материал внешней части:

  • Пластик PPS (6)
  • ПВХ (7)
  • Алюминий (7)
  • Нержавеющая сталь (53)

Исполнение:

  • Тросовое (18)
  • Коаксиальное (2)
  • Лента (3)
  • Короткое (23)
  • Трубное удлинение горизонтальное (16)
  • Трубное удлинение вертикальное (17)
  • Кабельное удлинение (6)
  • Угловое (3)
  • Экстра-короткое (1)
  • Штыревое (13)

Дисплей и кнопки параметрирования:

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • следующая ›
  • последняя »
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • следующая ›
  • последняя »

Приборы для определения аварийного уровня вязких, жидких и сыпучих продуктов с контролем опустошения емкости — фото и технические параметры на сайте UWT Level Control. Датчики уровня и уровнемеры в нашем каталоге — заказать недорого.

Сигнализаторы уровня сыпучих продуктов для котлов и баков используется в таких отраслях как:

  • Нефтепереработка
  • Агропромышленный комплекс
  • Переработка щебня, угля, шлама
  • Химическая промышленность
  • Пневмотранспорт сыпучих продуктов
  • Энергетический комплекс

Источник



Датчики уровня

Датчики уровня – первичный полевой прибор в системах автоматизации. Существует множество датчиков уровня, измеряющих различные физические величины. Изначально во времена становления промышленной автоматики наиболее доступным было измерение уровня жидкости.

Датчики уровня по применению для различных веществ делятся на датчики уровня для жидкости и датчики уровня для сыпучих материалов. По функциональности различают сигнализаторы уровня (контролируют достижение уровня в конкретной точке) и уровнемеры или преобразователи уровня, осуществляющие непрерывный мониторинг за уровнем.

Сигнализаторы уровня для жидкостей, воды, сточных вод и канализации

Уровнемеры для жидкостей и воды

Сигнализаторы уровня для сыпучих материалов

Уровнемеры сыпучих материалов

Мы подготовили для вас рекомендации по выбору датчиков уровня, с учетом условий эксплуатации и требований к прибору вы сможете самостоятельно определиться с типом необходимого датчика уровня: Рекомендации по выбору датчиков уровня.

Датчики уровня применяются для определения уровня различных видов жидких, газообразных и сыпучих продуктов и материалов в емкостях и трубопроводах.

Для работы с различными веществами применяются контактные и бесконтактные варианты датчиков. В зависимости от строения корпуса и метода проведения измерений датчики могут устанавливаться непосредственно в корпус емкости или трубопровода, а также монтироваться непосредственно над самим объектом измерения.

Первоначально датчики уровня использовали простейшие физические принципы: гидростатическую выталкивающую силу, перемещающую поплавок, и электропроводность материалов, замыкающих электрическую цепь при достижении материалом электродов. Это привело к тому, что данное понятие ассоциируется в первую очередь с измерением уровня жидкости или измерением уровня сыпучих материалов в различных танках, резервуарах, силосах, баках и т.д.

В результате технического прогресса датчик уровня из простейшего поплавкового датчика уровня или кондуктивного сигнализатора уровня жидкости эволюционировал в самодостаточный прибор, оснащенный встроенным микропроцессором, способным выполнять целый ряд функций:

  • Онлайн измерение фактического уровня жидкостей и сыпучих веществ;
  • Сигнализация минимального/максимального уровня;
  • Сигнализация достижения заданного уровня;
  • Измерение объема жидкости или сыпучих веществ в местах хранения сложной геометрической формы;
  • Измерение объема насыпных сыпучих материалов на открытых площадках хранения;
  • Измерение скорости расхода;
  • Хранение и обработка накопленных данных результатов измерения.

Датчики определения уровня применяются во всех отраслях промышленного производства, работающих с жидкими, сыпучими, газообразными, пастообразными, вязкими, липкими и т.д. материалами. Датчики предназначены для непрерывного измерения или для контроля предельных значений уровня в емкости или трубе.

Различные виды датчиков рассчитаны на работу в разных условиях внешней среды и применяются в зависимости от характеристик и особенностей измеряемого продукта.

Датчики уровня применяются для работы с:

  • нефтью, нефтепродуктами, маслами, смазочными материалами, смазочно-охлаждающими эмульсиями,
  • водой и водными растворами, сточными водами,
  • кислотами и щелочами, чистящими жидкостями,
  • пищевыми продуктами, в том числе напитками,
  • пластиковыми гранулами,
  • строительными материалами, сухими строительными смесями,
  • различными вязкими средами.

Значительно расширился спектр используемых физических принципов, поэтому сегодня существует множество видов датчиков уровня общего назначения, но различных по физике действия. Это позволяет подобрать датчик уровня практически под любой материал и под решение конкретной задачи.

Возможность применения различных принципов действия датчиков уровня для решения задач непрерывного измерения уровня (уровнемер) или сигнализации уровня для различных жидкостей и сыпучих материалов

Для измерения уровня необходимо два основных вида оборудования: непосредственно датчики уровня, а также средства визуализации данных.

  1. Датчики уровня различаются по принципу действия и продолжительности проведения измерений. Соответственно этому датчики могут иметь контактный или бесконтактный способ измерения, проводить измерения постоянно в течение заданного промежутка времени или сигнализировать о текущем предельном значении. При выборе устройства для работы необходимо учитывать параметры контролируемого вещества и окружающей среды, характеристики рабочего оборудования, цель проведения измерений. Вид датчика уровня значительно влияет на возможности его применения и сложность проведения измерений.
  2. Средства визуализации данных при измерении уровня помогают визуализировать полученные результаты, составлять графики изменения уровня с течением времени, фиксировать моменты достижения предельных значений. Некоторые виды программного обеспечения позволяют задавать дополнительные настройки для работы с датчиками уровня и управлять датчиками комплексно в рамках автоматических систем управления производственными процессами.

Использование оборудования в комплексе позволяет наиболее полно собирать и анализировать информацию об уровне продукта. Датчики уровня и средства визуализации данных для них совместно применяются в системах автоматического управления производственными процессами.

Если вы находитесь на этой странице, значит у вас есть проблема, и вы еще не знаете, как ее решить.
Наши специалисты проконсультируют и помогут датчик уровня купить для решения именно вашей задачи.

Наша работа — решать ваши проблемы!

Чтобы получить оптимальное решение вашей задачи, заполните опросный лист,
и наши специалисты свяжутся с Вами, чтобы предложить готовый ответ.

Источник

Датчики и преобразователи уровня

Датчики уровня и их типы

Датчик уровня – это устройство для контроля количества жидких или сыпучих продуктов по поверхности их уровня в какой-то ёмкости. Датчик уровня устроены так, что дают возможность непрерывного измерения уровень различных контролируемых веществ, как-то жидкости – кислоты, вода, нефтепродукты, щелочи и так далее, а также сыпучие материалы, например, зерно, цемент, мука, песок, щебень и т.п.

Датчики уровня обычно оснащены аналоговым выходным сигналом, что даёт возможность заводить показания с них на какой-либо вторичный прибор. Также в них имеется протокол-Нart, позволяющий подключить одновременно до пятнадцати датчиков посредством Hart-модема или MultiCONT-контроллера, получая при этом существенно больше информации с датчиков уровня. Кроме того, в них имеется возможность подключения их по RS485.

Основные типами датчиков уровня, на сегодняшний день, являются следующие типы:

  • ёмкостные;
  • поплавковые;
  • ультразвуковые;
  • лазерные;
  • гидростатические.

Также датчики уровня, в зависимости от сферы применения и своей стоимости, подразделяются ещё на:

  • контактные со средой измерения, как-то штыревые, тросовые, коаксиальные, поплавковые и пр.;
  • бесконтактные, как-то микроволновые, радарные, ультразвуковые и т.п.

Самыми недорогими датчиками уровня, представленными в настоящее время, являются именно поплавковые датчики уровня, которые отлично выдерживают пену и пузырьки в контролируемых жидкостях, а также пригодны для замеров уровня в вязких жидкостях.

Сигнализаторы уровня, как дискретное измерение

Сигнализаторы уровня, или иначе называемые – переключатели или предельные выключатели, являются устройствами, предназначенными для сигнализации о достижении граничных пределов при измерении.

Так обычно в сигнализаторах уровня используется три вида уровней:

  • верхний, для контроля от переполнения ёмкости;
  • нижний, для уведомления об опустошении контролируемой ёмкости;
  • а также промежуточные, для контрольных измерений промежуточных точек уровня.

Сигнализаторы уровня полностью, как и датчики уровня, пригодны для контроля предельных значений уровня, как сыпучих материалов, так и различных жидкостей. Для оповещения о достижении какого-либо граничного уровня, в сигнализаторах уровня имеются до пяти встроенных реле, что даёт возможность контроля пяти каких-либо граничных значений. По своему принципу действия сигнализаторы уровня подразделяются на следующие:

  • вибрационные;
  • магнитные;
  • кондуктивные;
  • поплавковые;
  • ротационные;
  • емкостные.

Преобразователи уровня

Уровнемеры – преобразователи уровня являются приборами для промышленного назначения для контроля уровня сыпучих веществ или жидкости в хранилищах, резервуарах и технологических аппаратах.

Измерительный преобразователь уровня, иначе говоря уровнемер, представляет собой средство измерения, которое преобразует контролируемую физическую величину «уровень» в сигнал, пригодный для последующей передачи, регистрации или обработки. Таковой выдаваемых преобразователем уровня сигнал не является непосредственно воспринимаемым для наблюдателя. Преобразователь уровня выдаёт на выходе унифицированный сигнал, как-то, например, пневматический, электрический или иной, который пропорционален происходящим изменениям при контроле уровня.

По своему принципу действия преобразователи уровня подразделяются на следующие:

  • электрические;
  • механические;
  • акустические;
  • гидростатические;
  • радиоактивные;
  • радиоволновые.

Источник

Выбираем датчик уровня воды в резервуаре и емкости

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.

Конструкция и принцип действия

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.

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.

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.

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.

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).

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.

Устройство излучает радиоволны в узком диапазоне (несколько гигагерц), приемник ловит отраженный сигнал и по времени его задержки определяет наполняемость емкости. На измеряющий датчик не влияет давление, температура или характер технологической среды. Запыленность также не отражается на показаниях, чего не скажешь о лазерных сигнализаторах. 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.

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.

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.

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:

Источник