Sensorët e nivelit të lëngut në rezervuar ju lejojnë të bëni matjen aktuale të sasisë së lëngut të mbushur dhe të raportoni arritjen e vlerave kufitare të tij. Pajisjet e tilla përbëhen nga një sensor i ndjeshëm që i përgjigjet disa parametrave fizikë, dhe qarqeve të matjes, kontrollit dhe treguesve. Në varësi të aplikacionit, përdoren pajisje që ndryshojnë në parimin e funksionimit të tyre.
Informacioni i paraqitur në artikull do t'ju ndihmojë të mësoni mbi parimet e funksionimit të llojeve të ndryshme të sensorëve dhe fushat e tyre të aplikimit. Do të bëhet një përmbledhje e shkurtër e avantazheve dhe disavantazheve të tyre, do të tregohen prodhuesit kryesorë që e kanë provuar veten në treg.
Klasifikimi i aparateve
Sensorët e nivelit të lëngjeve në rezervuar mund të jenë matës të nivelit ose pajisje sinjalizuese. E para prej tyre janë krijuar për matjen e vazhdueshme të nivelit të lëngut në momentin aktual.koha. Ata përdorin sensorë që punojnë në parime të ndryshme fizike. Përpunimi i mëtejshëm i sinjaleve që vijnë prej tyre kryhet nga qarqet elektronike analoge ose dixhitale që janë pjesë e matësve të nivelit. Treguesit e përftuar shfaqen në elementët e ekranit.
Pajisjet sinjalizuese paralajmërojnë për arritjen e një vlere të caktuar të nivelit të lëngut në rezervuar, të paracaktuar nga elementët e cilësimit. Emri tjetër i tyre është sensorë të nivelit të ujit në rezervuar për të fikur furnizimin e mëtejshëm të tij. Sinjali i tyre i daljes është diskret. Paralajmërimi mund të lëshohet në formën e një alarmi me dritë ose zë. Në këtë rast, funksionimi i sistemeve të mbushjes ose kullimit bllokohet automatikisht.
Metodat e matjes së nivelit
Në varësi të vetive të lëngut që do të matet në rezervuar, përdoren metodat e mëposhtme të matjes:
- kontakt, në të cilin sensori i nivelit të lëngut në rezervuar ose një pjesë e tij ndërvepron drejtpërdrejt me mediumin e matur;
- pa kontakt, duke shmangur ndërveprimin e drejtpërdrejtë të sensorit me lëngun (për shkak të vetive të tij agresive ose viskozitetit të lartë).
Pajisjet e kontaktit janë të vendosura në rezervuar direkt në sipërfaqen e lëngut të matur (noton), në thellësinë e tij (matësit e presionit hidrostatik) ose në murin e rezervuarit në një lartësi të caktuar (kondensatorët e pllakave). Për matësat pa kontakt (radar, tejzanor) është e nevojshme të sigurohet një zonë e dukshmërisë së drejtpërdrejtë të sipërfaqes së lëngut të matur dhe mungesës së kontaktit të drejtpërdrejtë meajo.
Parimet e funksionimit
Të dy matësit e nivelit dhe pajisjet sinjalizuese përdorin parime të ndryshme funksionimi për të kryer funksionet e tyre. Llojet e mëposhtme të pajisjeve përdoren më gjerësisht:
- sensorë notues për nivelin e lëngut në rezervuar;
- kapacitiv;
- sensorë të nivelit të lëngut hidrostatik;
- pajisje të tipit radar;
- sensorë tejzanor.
Float, nga ana tjetër, mund të jetë mekanike, diskrete dhe magnetostrictive. Tre grupet e para të sensorëve përfshijnë pajisje që përdorin metodën e kontaktit të matjes, dy të tjerët janë pajisje pa kontakt.
Çelsin mekanik notues
Një notues i lehtë, vazhdimisht në sipërfaqen e lëngut në rezervuar, është i lidhur me një sistem levash mekanike me terminalin e mesëm të potenciometrit, i cili është krahu i urës së rezistencës. Me një sasi minimale të lëngut në rezervuar, ura konsiderohet e ekuilibruar. Nuk ka tension në diagonalen e tij matëse.
Ndërsa mbushet rezervuari, notuesi monitoron pozicionin e nivelit të lëngut duke lëvizur kontaktin lëvizës të potenciometrit përmes sistemit të levës. Ndryshimi i rezistencës së potenciometrit çon në një shkelje të gjendjes së ekuilibruar të urës. Tensioni që shfaqet në diagonalen e tij matëse përdoret nga qarku elektronik i sistemit të ekranit. Leximet e tij analoge ose dixhitale korrespondojnë me sasinë e lëngut në rezervuar në momentin aktual.
Çelsin diskretë notues
Sinjal diskret në formën e një qarkuose hapja e kontakteve të çelësit të kallamit përdoret nga qarku elektronik i treguesit dhe sinjalizimit për të njoftuar se niveli i lëngut në rezervuar ka arritur një vlerë të caktuar. Kontaktet metalike, të cilat janë bërë nga një material me rezistencë të ulët kontakti kur mbyllen, vendosen në një llambë xhami të izoluar të zbrazët.
Sensori i nivelit të ujit në rezervuar me një dalje diskrete përfshin një udhëzues në formën e një tubi të zbrazët në të cilin lëngu nga rezervuari nuk hyn. Kontaktet e një ose më shumë releve të kallamit janë të fiksuara brenda udhëzuesit. Vendndodhja e tyre varet nga rasti në të cilin është e nevojshme të merret një alarm kur niveli i lëngut arrin vlerën e caktuar.
Not i sensorit me një magnet të vogël të përhershëm të integruar në të lëviz përgjatë udhëzuesit kur ndryshon niveli i lëngut në rezervuar. Funksionimi i grupit të kontaktit ndodh në momentin që ai hyn në fushën magnetike të magnetit të përhershëm të notit. Sinjali përmes telave të lidhur me kontaktet e sensorit të nivelit të ujit në rezervuarin e kallamishtes shkon në qarkun e alarmit.
Sensorë notues magnetostriktive
Sensorët e këtij lloji ofrojnë një sinjal konstant në varësi të nivelit të lëngut në rezervuar. Elementi kryesor, si në rastin e mëparshëm, është një notues me një magnet të përhershëm brenda, i cili zë pozicionin e tij në sipërfaqen e lëngut dhe lëviz në një plan vertikal përgjatë udhëzuesit.
Zgavra e brendshme e udhëzuesit, e izoluar nga lëngu, është e zënë nga një përcjellës valësh. Është bërë nga magnetostrictivematerial. Në fund të elementit është një burim i pulseve aktuale që përhapen përgjatë tij.
Kur pulsi i rrezatuar arrin vendndodhjen e notit me magnetin, dy fusha magnetike ndërveprojnë. Rezultati i këtij ndërveprimi është shfaqja e dridhjeve mekanike që përhapen përsëri përgjatë valëzuesit.
Një element piezoelektrik është fiksuar pranë gjeneratorit të pulsit, i cili kap dridhjet mekanike. Një qark elektronik i jashtëm analizon vonesën kohore midis impulseve të emetuara dhe të marra dhe llogarit distancën nga noti, i cili është vazhdimisht në sipërfaqen e lëngut. Qarku tregues raporton vazhdimisht nivelin e lëngut në rezervuar.
Sensorë kapacitiv
Funksionimi i sensorëve të këtij lloji bazohet në vetitë e një kondensatori për të ndryshuar kapacitetin e tij elektrik kur ndryshon konstanta dielektrike e materialit që mbush hapësirën midis pllakave të tij. Përdoren kondensatorë koaksialë, të cilët janë një palë cilindra metalikë të zbrazët koaksialë me diametra të ndryshëm.
Këto të fundit janë pllaka kondensatorësh, ndërmjet të cilave lëngu mund të depërtojë lirshëm. Konstantat dielektrike të ajrit dhe mjedisit të lëngshëm kanë vlera të ndryshme. Mbushja e rezervuarit çon në një ndryshim në vlerën e konstantës totale dielektrike të kondensatorit koaksial dhe, në përputhje me rrethanat, në kapacitetin e tij elektrik.
Frekuenca e qarkut oscilues, inqarku me të cilin është lidhur kondensatori ndryshon në raport me ndryshimin e kapacitetit të tij. Konvertuesi elektronik i frekuencës/tensionit monitoron këtë ndryshim dhe shfaq një vlerë proporcionale me shkallën e mbushjes së rezervuarit.
Sensorë hidrostatikë
Një emër tjetër për një pajisje të tillë është një detektor ose një transduktor presioni. Ato mund të jenë të palëvizshme, të fiksuara në fund të rezervuarit të mbushur me lëng ose të lëvizshme. Në rastin e fundit, transduktorët e presionit janë të pajisur me një kabllo me gjatësi të konsiderueshme. Kjo i lejon ato të përdoren për tanke me madhësi të ndryshme gjeometrike.
Elementi i ndjeshëm i një sensori hidrostatik është një membranë që percepton presionin e një kolone të lëngshme mbi të. Rregullimi i tij bëhet në atë mënyrë që presioni atmosferik të mos çojë në deformim të membranës. Presioni në pikën matëse mund të përdoret për të përcaktuar lartësinë e kolonës së lëngshme ose shkallën e mbushjes së rezervuarit.
Sasia e deformimit të membranës konvertohet në një vlerë proporcionale elektrike, e cila më pas përdoret për të shfaqur nivelin e lëngut në rezervuar. Zbatohen korrigjime që marrin parasysh densitetin e mediumit të matur dhe nxitimin e gravitetit në pikën e matjes.
Sensorë të tipit radar
Sensori i nivelit të lëngut të rezervuarit përdor një metodë matjeje pa kontakt të bazuar në vetitë e këtij mediumi të çdo densitetidhe viskoziteti për të reflektuar sinjalin elektrik. Frekuenca e sinjalit të emetuar të një radari të vendosur mbi sipërfaqen e nivelit të matur të lëngut ndryshon sipas një ligji linear.
I reflektuar nga sipërfaqja, ai mbërrin në pajisjen marrëse me një vonesë të përcaktuar nga gjatësia e shtegut të përshkuar. Kështu, ekziston një ndryshim midis frekuencave të dy sinjaleve. Nga madhësia e zhvendosjes së frekuencës, pajisja analizuese e lokatorit përcakton rrugën e përshkuar nga sinjali ose nivelin e lëngut reflektues në lidhje me vendndodhjen e radarit.
Sensorë të nivelit tejzanor
Skema e matjes e përdorur për sensorë të këtij lloji korrespondon me atë të diskutuar në pjesën e mëparshme të artikullit. Metoda e matjes së vendndodhjes zbatohet në diapazonin e gjatësisë së valës tejzanor.
Të dhënat e marra përcaktojnë diferencën kohore midis transmetuesit të emetuar dhe sinjaleve të marra nga marrësi. Duke përdorur të dhëna për shpejtësinë e përhapjes së ultrazërit në hapësirën mbi sipërfaqen e lëngut, pajisja e analizës përcakton distancën e përshkuar nga sinjali ose nivelin e lëngut në rezervuar.
Përmbledhje e shkurtër e prodhuesve
Sensorët e nivelit të lëngjeve në rezervuarin "ARIES" ju lejojnë të bëni matjet e nevojshme në një nivel të lartë. Reklamat e produkteve të tyre mund të gjenden në shumë faqe të huaja.
Meriton vëmendje për produktet e zhvilluesit dhe prodhuesit vendas L-CARD, të përfshira në Regjistrin Shtetëror të Instrumenteve Matëse. Alta Group, e cila ka qenë në tregun rus për më shumë se 10 vjet, kareagime pozitive të merituara.
Përfundim
Sensorët e nivelit të lëngjeve në rezervuar duhet të zgjidhen në bazë të kushteve të përdorimit të tyre, vetive të lëngjeve, treguesve të kërkuar të saktësisë së matjes. Leximet më të sakta mund të merren duke përdorur sensorë të tipit radar, matës magnetostrictive.
Duhet të mbahet mend se saktësia absolute kërkon kosto më të larta materiale. Sensorët notues dhe pajisjet sinjalizuese janë pajisjet më të thjeshta, por përdorimi i tyre është i kufizuar nga kushtet e dridhjeve për shkak të shkumëzimit të lëngut, viskozitetit të tij dhe agresivitetit të mediumit.
Zgjidhja optimale, bazuar në raportin çmim/cilësi, është përdorimi i sensorëve hidrostatikë dhe kapacitiv, që i nënshtrohen kufizimeve të vendosura në vetitë e lëngut të matur.
