Penderia aras cecair dalam tangki membolehkan anda membuat pengukuran semasa bagi jumlah cecair yang diisi dan melaporkan pencapaian nilai hadnya. Peranti sedemikian terdiri daripada sensor sensitif yang bertindak balas kepada parameter fizikal tertentu, dan litar pengukuran, kawalan dan petunjuk. Bergantung pada aplikasi, peranti digunakan yang berbeza dalam prinsip pengendaliannya.
Maklumat yang dibentangkan dalam artikel akan membantu anda mempelajari tentang prinsip operasi pelbagai jenis penderia dan kawasan aplikasinya. Kajian ringkas tentang kelebihan dan kekurangan mereka akan dijalankan, pengeluar utama yang telah membuktikan diri mereka di pasaran akan ditunjukkan.
Klasifikasi perkakas
Penderia aras cecair dalam tangki boleh menjadi tolok aras atau peranti isyarat. Yang pertama daripada mereka direka untuk pengukuran berterusan paras cecair pada masa semasa.masa. Mereka menggunakan penderia yang berfungsi pada prinsip fizikal yang berbeza. Pemprosesan lanjut isyarat yang datang daripadanya dijalankan oleh litar elektronik analog atau digital yang merupakan sebahagian daripada tolok aras. Penunjuk yang diperoleh dipaparkan pada elemen paparan.
Peranti isyarat memberi amaran tentang mencapai nilai tertentu paras cecair dalam tangki, dipraset oleh elemen tetapan. Nama lain mereka ialah penderia paras air dalam tangki untuk mematikan bekalan selanjutnya. Isyarat keluarannya adalah diskret. Amaran mungkin dikeluarkan dalam bentuk penggera cahaya atau bunyi. Dalam kes ini, pengendalian sistem pengisian atau penyaliran disekat secara automatik.
Kaedah ukuran aras
Bergantung pada sifat cecair yang akan disukat dalam tangki, kaedah pengukuran berikut digunakan:
- sentuhan, di mana penderia aras cecair dalam tangki atau sebahagian daripadanya berinteraksi secara langsung dengan medium yang diukur;
- tidak bersentuhan, mengelakkan interaksi langsung penderia dengan cecair (disebabkan sifat agresifnya atau kelikatan yang tinggi).
Peranti sentuhan terletak di dalam tangki terus pada permukaan cecair yang diukur (terapung), dalam kedalamannya (tolok tekanan hidrostatik), atau pada dinding tangki pada ketinggian tertentu (kapasitor plat). Untuk meter bukan sentuhan (radar, ultrasonik) adalah perlu untuk menyediakan zon penglihatan langsung permukaan cecair yang diukur dan ketiadaan sentuhan langsung dengandia.
Prinsip operasi
Kedua-dua tolok aras dan peranti isyarat menggunakan prinsip operasi yang berbeza untuk melaksanakan fungsinya. Jenis peranti berikut paling banyak digunakan:
- penderia terapung untuk paras cecair dalam tangki;
- kapasitif;
- penderia aras cecair hidrostatik;
- peranti jenis radar;
- penderia ultrasonik.
Apung, seterusnya, boleh menjadi mekanikal, diskret dan magnetostriktif. Tiga kumpulan penderia pertama termasuk peranti yang menggunakan kaedah pengukuran hubungan, dua lagi adalah peranti bukan hubungan.
Suis apungan mekanikal
Apungan cahaya, sentiasa di permukaan cecair dalam tangki, disambungkan oleh sistem tuas mekanikal ke terminal tengah potensiometer, iaitu lengan jambatan rintangan. Dengan jumlah minimum cecair dalam tangki, jambatan itu dianggap seimbang. Tiada voltan dalam pepenjuru penyukatnya.
Semasa tangki mengisi, apungan memantau kedudukan paras cecair dengan menggerakkan sentuhan bergerak potensiometer melalui sistem tuil. Menukar rintangan potensiometer membawa kepada pelanggaran keadaan seimbang jambatan. Voltan yang muncul dalam pepenjuru penyukatnya digunakan oleh litar elektronik sistem paparan. Bacaan analog atau digitalnya sepadan dengan jumlah cecair dalam tangki pada masa semasa.
Suis apungan diskret
Isyarat diskret dalam bentuk litaratau pembukaan sesentuh suis buluh digunakan oleh penunjuk elektronik dan litar isyarat untuk memberitahu bahawa paras cecair dalam tangki telah mencapai nilai tertentu. Sesentuh logam, yang diperbuat daripada bahan dengan rintangan sentuhan rendah apabila ditutup, diletakkan dalam mentol kaca berpenebat berongga.
Penderia aras air dalam tangki dengan keluaran diskret menggabungkan panduan dalam bentuk tiub berongga di mana cecair dari tangki tidak masuk. Sesentuh satu atau lebih geganti buluh dipasang di dalam panduan. Lokasi mereka bergantung pada kes di mana anda perlu menerima penggera apabila paras cecair mencapai nilai yang ditetapkan.
Apungan penderia dengan magnet kekal kecil yang terbina di dalamnya bergerak di sepanjang panduan apabila paras cecair dalam tangki berubah. Operasi kumpulan kenalan berlaku pada saat ia memasuki medan magnet magnet kekal apungan. Isyarat melalui wayar yang disambungkan ke sesentuh penderia paras air dalam tangki suis buluh pergi ke litar penggera.
Penderia apungan magnetostrictive
Penderia jenis ini memberikan isyarat tetap bergantung pada tahap cecair dalam tangki. Elemen utama, seperti dalam kes sebelumnya, ialah terapung dengan magnet kekal di dalamnya, yang mengambil kedudukannya di permukaan cecair dan bergerak dalam satah menegak di sepanjang panduan.
Rongga dalam pemandu, diasingkan daripada cecair, diduduki oleh pandu gelombang. Ia diperbuat daripada magnetostrictivebahan. Di bahagian bawah elemen ialah sumber denyutan semasa yang merambat sepanjangnya.
Apabila nadi yang dipancarkan mencapai lokasi apungan dengan magnet, dua medan magnet berinteraksi. Hasil daripada interaksi ini ialah berlakunya getaran mekanikal yang merambat kembali sepanjang pandu gelombang.
Elemen piezoelektrik dipasang di sebelah penjana nadi, yang menangkap getaran mekanikal. Litar elektronik luaran menganalisis kelewatan masa antara denyutan yang dipancarkan dan diterima dan mengira jarak ke apungan, yang sentiasa berada di permukaan cecair. Litar penunjuk sentiasa melaporkan paras cecair dalam tangki.
Penderia kapasitif
Kendalian penderia jenis ini adalah berdasarkan sifat kapasitor untuk menukar kemuatan elektriknya apabila pemalar dielektrik bahan yang mengisi ruang antara platnya berubah. Kapasitor sepaksi digunakan, iaitu sepasang silinder logam berongga sepaksi dengan diameter berbeza.
Yang terakhir ialah plat kapasitor, di antaranya cecair boleh menembusi dengan bebas. Pemalar dielektrik bagi medium udara dan cecair mempunyai nilai yang berbeza. Mengisi tangki membawa kepada perubahan dalam nilai jumlah pemalar dielektrik kapasitor sepaksi dan, oleh itu, kemuatan elektriknya.
Kekerapan litar berayun, dalamlitar di mana kapasitor disambungkan berubah mengikut perkadaran dengan perubahan kemuatannya. Penukar frekuensi / voltan elektronik memantau perubahan ini dan memaparkan nilai yang berkadar dengan tahap pengisian tangki.
Penderia hidrostatik
Nama lain untuk peranti sedemikian ialah pengesan atau transduser tekanan. Ia boleh menjadi pegun, dipasang di bahagian bawah tangki yang diisi dengan cecair, atau mudah alih. Dalam kes kedua, transduser tekanan dilengkapi dengan kabel yang agak panjang. Ini membolehkan mereka digunakan untuk tangki dengan saiz geometri yang berbeza.
Unsur sensitif penderia hidrostatik ialah membran yang merasakan tekanan lajur cecair di atasnya. Pelarasannya dibuat sedemikian rupa sehingga tekanan atmosfera tidak membawa kepada ubah bentuk membran. Tekanan pada titik pengukur boleh digunakan untuk menentukan ketinggian lajur cecair atau tahap pengisian tangki.
Jumlah ubah bentuk membran ditukar kepada nilai berkadar elektrik, yang kemudiannya digunakan untuk memaparkan paras cecair dalam tangki. Pembetulan digunakan yang mengambil kira ketumpatan medium yang diukur dan pecutan graviti pada titik pengukuran.
Penderia jenis radar
Penderia aras cecair tangki menggunakan kaedah pengukuran bukan sentuhan berdasarkan sifat medium ini bagi sebarang ketumpatandan kelikatan untuk memantulkan isyarat elektrik. Kekerapan isyarat yang dipancarkan radar yang terletak di atas permukaan paras cecair yang diukur berubah mengikut undang-undang linear.
Dicerminkan dari permukaan, ia tiba di peranti penerima dengan kelewatan ditentukan oleh panjang laluan yang dilalui. Oleh itu, terdapat perbezaan antara frekuensi kedua-dua isyarat. Mengikut magnitud anjakan frekuensi, peranti penganalisis pengesan menentukan laluan yang dilalui oleh isyarat atau tahap cecair pemantul berbanding lokasi radar.
Penderia tahap ultrasonik
Skim ukuran yang digunakan untuk penderia jenis ini sepadan dengan yang dibincangkan dalam bahagian sebelumnya artikel. Kaedah pengukuran lokasi digunakan dalam julat panjang gelombang ultrasonik.
Data yang diterima menentukan perbezaan masa antara pemancar yang dipancarkan dan isyarat yang diterima oleh penerima. Menggunakan data tentang kelajuan perambatan ultrasound dalam ruang di atas permukaan cecair, peranti penganalisis menentukan jarak yang dilalui oleh isyarat atau paras cecair dalam tangki.
Ikhtisar ringkas pengeluar
Penderia tahap cecair dalam tangki "ARIES" membolehkan anda membuat ukuran yang diperlukan pada tahap tinggi. Pengiklanan produk mereka boleh didapati di banyak tapak asing.
Memang patut diberi perhatian kepada produk pemaju dan pengeluar domestik L-CARD, termasuk dalam Daftar Alat Pengukur Negeri. Alta Group, yang telah berada di pasaran Rusia selama lebih daripada 10 tahun, telahmaklum balas positif yang wajar diterima.
Kesimpulan
Penderia aras cecair dalam tangki hendaklah dipilih berdasarkan keadaan penggunaannya, sifat cecair, penunjuk ketepatan pengukuran yang diperlukan. Bacaan paling tepat boleh diperoleh menggunakan penderia jenis radar, meter magnetostrictive.
Perlu diingat bahawa ketepatan mutlak memerlukan kos bahan yang lebih tinggi. Penderia terapung dan peranti isyarat ialah peranti yang paling mudah, tetapi penggunaannya dihadkan oleh keadaan getaran disebabkan oleh cecair berbuih, kelikatannya dan keagresifan medium.
Penyelesaian optimum, berdasarkan nisbah harga / kualiti, ialah penggunaan penderia hidrostatik dan kapasitif, tertakluk kepada sekatan yang dikenakan ke atas sifat bendalir yang diukur.
