LED индикатор за нивото на водата. Релета за контрол на нивото за автоматизация на помпени агрегати Устройство за ниво на водата в резервоар

Водоснабдяването и канализацията е неразделна част от ежедневието и производството. Почти всеки, който се е занимавал със земеделие или подобряване на дома, поне веднъж се е сблъсквал с проблема с поддържането на нивото на водата в един или друг контейнер. Някои го правят ръчно, отваряйки и затваряйки клапани, но е много по-лесно и по-ефективно да използвате автоматичен сензор за нивото на водата за тази цел.

Видове сензори за ниво

В зависимост от поставените задачи, за контрол на нивото на течността се използват контактни и безконтактни сензори. Първите, както се досещате от името им, имат контакт с течността, вторите получават информация дистанционно, използвайки индиректни методи за измерване - прозрачността на средата, нейния капацитет, електропроводимост, плътност и т.н. Според принципа на действие всички сензори могат да бъдат разделени на 5 основни типа:

1. Поплавък.
2. Електрод.
3. Хидростатичен.
4. Капацитивен.
5. Радар.

Първите три могат да бъдат приписани на устройства от контактен тип, тъй като те взаимодействат директно с работната среда (течност), четвъртият и петият са безконтактни.

Сензори за поплавък

Може би най-простият като дизайн. Те представляват поплавкова система, която се намира на повърхността на течността. С промяната на нивото поплавъкът се движи, като по един или друг начин затваря контактите на механизма за управление. Колкото повече контакти са по пътя на поплавъка, толкова по-точни са показанията на индикатора:

Принципът на работа на поплавъчния сензор за нивото на водата в резервоара

Фигурата показва, че показанията на индикатора на такова устройство са дискретни, а броят на стойностите на нивата зависи от броя на превключвателите. В горната диаграма има две от тях - горна и долна. Това, като правило, е напълно достатъчно за автоматично поддържане на нивото в определения диапазон.

Има плаващи устройства за непрекъснато дистанционно наблюдение. В тях поплавъкът управлява реостатния двигател, а нивото се изчислява въз основа на текущото съпротивление. Доскоро такива устройства бяха широко използвани, например за измерване на количеството бензин в резервоарите за гориво на автомобили:

Устройство за измерване на нивото на реостат, където:

• 1 - тел реостат;
• 2 - реостатен плъзгач, механично свързан с поплавъка.

Сензори за ниво на електроди

Устройствата от този тип използват електрическата проводимост на течността и са дискретни. Сензорът се състои от няколко електрода с различна дължина, потопени във вода. В зависимост от нивото в течността има определен брой електроди.

Триелектродна система от сензори за нивото на течността в резервоара

На снимката по-горе двата десни сензора са потопени във вода, което означава, че между тях има водоустойчивост - помпата е спряна. Веднага след като нивото спадне, средният сензор ще изсъхне и съпротивлението на веригата ще се увеличи. Автоматиката ще стартира бустерната помпа. Когато контейнерът е пълен, най-късият електрод ще падне във водата, съпротивлението му спрямо общия електрод ще намалее и автоматиката ще спре помпата.

Съвсем ясно е, че броят на контролните точки може лесно да се увеличи чрез добавяне на допълнителни електроди и съответните контролни канали към дизайна, например за аларми за преливане или изсъхване.

Хидростатична система за управление

Тук сензорът е отворена тръба, в която е инсталиран сензор за налягане от един или друг тип. С увеличаване на нивото височината на водния стълб в тръбата се променя, а оттам и налягането върху сензора:

Как работи системата за контрол на нивото на хидростатичната течност

Такива системи имат непрекъсната характеристика и могат да се използват не само за автоматично управление, но и за дистанционно управление на нивото.

Капацитивен метод на измерване

Принципът на действие на капацитивен сензор с метална (вляво) и диелектрична вана

Индукционните индикатори работят по подобен принцип, но в тях ролята на сензор се играе от намотка, чиято индуктивност се променя в зависимост от наличието на течност. Основният недостатък на такива устройства е, че те са подходящи само за наблюдение на вещества (течности, насипни материали и др.), които имат достатъчно висока магнитна пропускливост. В ежедневието индуктивните сензори практически не се използват.

Радарно управление

Основното предимство на този метод е липсата на контакт с работната среда. Освен това сензорите могат да бъдат достатъчно далеч от течността, чието ниво трябва да се контролира, - метри. Това позволява да се използват радарни сензори за наблюдение на изключително корозивни, токсични или горещи течности. Принципът на работа на такива сензори е посочен от самото им име - радар. Устройството се състои от предавател и приемник, събрани в един корпус. Първият излъчва един или друг тип сигнал, другият приема отразения и изчислява времето на закъснение между изпратените и получени импулси.

Принципът на действие на ултразвуковия радарен превключвател за ниво

Сигналът, в зависимост от поставените задачи, може да бъде светлинен, звуков, радиоизлъчване. Точността на такива сензори е доста висока - милиметри. Единственият недостатък може би е сложността на оборудването за радарно наблюдение и неговата доста висока цена.

Домашни регулатори на нивото на течността

Поради факта, че някои от сензорите са изключително прости по дизайн, създаването на превключвател за нивото на водата със собствените си ръце изобщо не е трудно... Работейки съвместно с водни помпи, такива устройства напълно ще автоматизират процеса на изпомпване на вода, например в селска водна кула или автономна система за капково напояване.

Автоматично управление на плаващата помпа

За реализиране на тази идея се използва самоделен сензор за нивото на водата с тръстика с поплавък. Не изисква скъпи и оскъдни компоненти, лесно се повтаря и е достатъчно надежден. На първо място, струва си да разгледате дизайна на самия сензор:

Дизайнът на двустепенния поплавък сензор за вода в резервоара

Състои се от действителния поплавък 2, който е фиксиран върху подвижен прът 3. Поплавъкът е разположен на повърхността на водата и в зависимост от нивото му се движи заедно с пръчката и постоянен магнит 5, фиксиран върху нея нагоре/надолу в водачи 4 и 5. В долно положение, когато нивото на течността е минимално, магнитът затваря тръстиковия превключвател 8, а в горното (резервоарът е пълен) - тръстиковия превключвател 7. Дължината на стеблото и разстоянието между водачите се избират въз основа на височината на резервоара за вода.

Остава да се сглоби устройство, което автоматично ще включва и изключва бустерната помпа, в зависимост от състоянието на контактите. Схемата му изглежда така:

Верига за управление на водната помпа

Да предположим, че резервоарът е напълно пълен и поплавъкът е в горно положение. Рийд ключ SF2 е затворен, транзисторът VT1 е затворен, релетата K1 и K2 са забранени. Водната помпа, свързана към конектора XS1, е без захранване. Докато водата тече, поплавъкът и с него магнитът ще паднат, SF1 тръстиковият превключвател ще се отвори, но веригата ще остане в същото състояние.

Веднага щом нивото на водата падне под критичното ниво, SF1 превключвателят се затваря. Транзисторът VT1 ще се отвори, релето K1 ще работи и ще стои на самозаключване чрез контакти K1.1. В същото време контактите K1.2 на същото реле ще доставят захранване на стартера K2, който включва помпата. Започна изпомпването на вода.

С увеличаване на нивото, плувката ще започне да се повишава, контактът SF1 ще се отвори, но транзисторът, блокиран от контактите K1.1, ще остане отворен. Веднага след като контейнерът се напълни, SF2 контактът се затваря и принудително затваря транзистора. И двете релета ще се освободят, помпата ще се изключи и веригата ще премине в режим на готовност.

Когато повтаряте веригата на мястото на K1, можете да използвате всяко електромагнитно реле с ниска мощност за напрежение на задействане от 22-24 V, например RES-9 (RS4.524.200). Като K2, RMU (RS4.523.330) или всякакви други за напрежение на реакция от 24 V, контактите на които могат да издържат на пусковия ток на водната помпа, са подходящи. Всички тръстикови превключватели ще работят за затваряне или превключване.

Превключвател за ниво с електродни сензори

С всичките си предимства и простота, предишният дизайн на нивомер за резервоари има и значителен недостатък - механични възли, работещи във вода и изискващи постоянна поддръжка. Този недостатък липсва в конструкцията на електрода на машината. Той е много по-надежден от механичен, не изисква никаква поддръжка и веригата не е много по-сложна от предишната.

Тук като сензори се използват три електрода, изработени от всякакъв проводим неръждаем материал. Всички електроди са електрически изолирани един от друг и от тялото на съда. Дизайнът на сензора е ясно видим на фигурата по-долу:

Проектирането на триелектроден сензор, където:

• S1 - общ електрод (винаги във вода)
• S2 - минимален сензор (резервоарът е празен);
• S3 - сензор за максимално ниво (резервоар пълен);

Схемата за управление на помпата ще изглежда така:

Схема за автоматично управление на помпата с помощта на електродни сензори

Ако резервоарът е пълен, тогава и трите електрода са във вода и електрическото съпротивление между тях е ниско. В този случай транзисторът VT1 е затворен, VT2 е отворен. Релето K1 е включено и с нормално затворените си контакти обезврежда помпата, а с нормално отворените си контакти свързва сензора S2 паралелно с S3. Когато нивото на водата започне да пада, електрод S3 е открит, но S2 все още е във водата и нищо не се случва.

Водата продължава да се консумира и накрая електродът S2 е открит. Благодарение на резистора R1 транзисторите преминават в противоположно състояние. Релето освобождава и стартира помпата, като в същото време деактивира сензора S2. Нивото на водата постепенно се повишава и първо затваря електрода S2 (нищо не се случва - той е изключен от контактите K1.1), а след това S3. Транзисторите се превключват отново, релето вдига и изключва помпата, като едновременно с това въвежда сензора S2 в работа за следващия цикъл.

Устройството може да използва всяко реле с ниска мощност, задействано от 12 V, чиито контакти са в състояние да издържат на стартовия ток на помпата.

Ако е необходимо, същата схема може да се използва за автоматично изпомпване на вода, да речем, от мазето. За да направите това, дренажната помпа трябва да бъде свързана не към нормално затворените, а към нормално отворените контакти на релето K1. Схемата няма да изисква никакви други промени.

Превключватели и др.) при автоматизиране на помпени агрегати се използват специални устройства за наблюдение и управление, например релета за контрол на нивото, релета за струи и др.

Релетата за контрол на нивото регулират стартерите и клапаните на помпата, за да контролират нивата на течността. Такива устройства са в състояние да поддържат зададеното ниво на водата в резервоарите.

Съвременните релета за контрол на нивото на течността са електронни устройства, най-често с модулен дизайн, които получават сигнали от сензори, обработват ги по определен алгоритъм и превключват изпълнителни механизми, свързани към изходните контакти на релето (, двигатели на помпата).

Тъй като максималният комутируем ток на изходните вериги на електронните релета за контрол на нивото обикновено не надвишава 10 A, тогава за превключване на мощни товари. В този случай превключвателят за ниво управлява бобината на стартера, а стартерът със своите силови контакти управлява изпълнителните елементи на помпения агрегат.

Електронните релета за контрол на нивото работят с електродни и поплавъчни сензори, манометри, радиоактивни сензори и др.

Сензор за ниво на електрода

Използва се за контрол на нивото на електропроводими течности. Принцип на действие: контрол на водоустойчивостта между еднополюсни потопени електроди, за които се използва променливо напрежение.

Състои се от един малък електрод и два дълги електрода, фиксирани в клемна кутия. Един малък електрод е контактът на горното водно ниво, а дългите са контактът на долното водно ниво. Сензорът е свързан към превключвателя за ниво и към веригата за управление на двигателя на помпата чрез проводници.

Ако водата влезе в контакт с малък електрод, стартерът на помпата се изключва. Когато нивото спадне до дълги електроди, помпата се включва.

Използва се за наблюдение на нивото на водата в неагресивни течности. Поплавък се потапя в отворен контейнер, който е окачен на гъвкав кабел и балансиран с тежест. Върху кабела са фиксирани две превключващи опори, с помощта на които при граничните нива на водата в резервоара се върти кобилицата на контактното устройство. Това кобилно рамо затваря контактите, които включват или изключват двигателя на помпата.

При затворен контейнер поплавъкът е свързан чрез своя лост с оста на лоста. Оста с определено уплътнение се прекарва в пространството през стената на корпуса, където се намира контактната част на сензора. През стената на контейнера проводниците се изтеглят от контактите.

В повечето случаи подходящите сензори идват с превключвател за ниво. След закупуване на такъв комплект, потребителят трябва само правилно да свърже и конфигурира всичко.

Реле РКУ-1М- контролира нивото на течността и се използва при автоматично управление на контейнери за пълнене и източване и в защитни вериги. Основни характеристики: максимална мощност на превключване 3,5 W, захранване 220V, брой сензори 3, един превключващ контакт, максимално разстояние от сензор до реле 100 m.

Ориз. 1. Реле РКУ-1М

Ориз. 2. Схема на свързване на помпата към RKU-1M

Превключвател за нивото на водата ROS-301- следи три нива на електропроводими течности през три независими канала в един или различни контейнери.

Ориз. 3. Реле ROS-301

Едностепенно реле за ниво на водата PZ-828- има регулируема чувствителност, напрежение - 230V, максимален ток на изходните вериги - 16A. Устройството използва превключващ контакт.

Ориз. 4. Реле PZ-828

Двустепенно реле PZ-829е машина с регулируема чувствителност. Това електронно устройство е в състояние да контролира наличието на течност на две нива.

Тристепенно реле PZ-830- контролира и поддържа зададеното ниво на проводящата течност чрез управление на електродвигателя на помпения агрегат. Тристепенната автоматична машина е в състояние да следи наличието на течност на три нива, където третото ниво е аварийно.

Ориз. 6. Схема на свързване на четиристепенен превключвател за ниво PZ-830

Четиристепенно реле PZ-832- контролира и поддържа нивото на проводими течности в резервоари, водни кули, басейни и др. чрез управление на електродвигателите на помпите.

Превключвател за нивото на течността, оборудван с три сензора EBR-1- електронно модулно реле с максимално разстояние между сензорите 100 метра. Може да се използва за обществени резервоари (контрол на пълнене и източване на резервоар или кладенец). Сензорите, доставени с релето за контрол на нивото на течността, са свързани към механизма.

Основни характеристики: мощност 3,5 VA, три сензора, максимална чувствителност 50 KOhm, захранване 230 V, работна температура -100C - + 450C, защита IP20.

Реле за ниво EBR-1

Реле, оборудвано с шест сензора EBR-2- специално проектирано модулно управляващо реле, използвано в кладенци и резервоари. Също така, това реле има много настройки, известяване за постигане на минимални и максимални показатели на нивото на водата, сензорите са силно чувствителни към електрическата проводимост на течността.

Комплектът включва шест сензора. Поради своята цена, това реле за наблюдение е идеален вариант за съвременен мониторинг на нивото на водата.

Когато се наложи да се контролира нивото на течността, мнозина извършват тази работа ръчно, но това е изключително неефективно, отнема много време и усилия, а последствията от надзор могат да бъдат много скъпи: например наводнен апартамент или изгорял изходна помпа. Това може лесно да се избегне чрез използване на поплавъчни сензори за ниво на водата. Това са устройства, които са прости по дизайн и принцип на действие и са достъпни.

У дома сензорите от този тип могат да автоматизират процеси като:

• контрол на нивото на течността в захранващия резервоар;
• изпомпване на подземни води от мазето;
• изключване на помпата, когато нивото в кладенеца падне под допустимото ниво, и някои други.

Принципът на действие на сензора за поплавък

В течността се поставя предмет, който не потъва в нея. Може да бъде парче дърво или пяна, куха запечатана сфера, изработена от пластмасаили метал и много други. Когато нивото на течността се промени, този обект ще се издигне или падне заедно с него. Ако поплавъкът е свързан към задвижващия механизъм, той ще действа като сензор за нивото на водата в резервоара.

Класификация на оборудването

Поплавъчните сензори могат самостоятелно да контролират нивото на течността или да изпращат сигнал към управляващата верига. Според този принцип те могат да бъдат разделени на две големи групи: механични и електрически.

Механични устройства

Механичните включват голямо разнообразие от поплавъчни клапани за нивото на водата в резервоара. Принципът на тяхното действие е, че поплавъкът е свързан с лоста, когато нивото на течността се промени, поплавъкът се движи нагоре или надолу по този лост, а той от своя страна действа върху клапана, който изключва (отваря) водоснабдяването. Тези клапани могат да бъдат намерени в тоалетните казанчета. Те са много удобни за използване, където трябва постоянно да добавяте вода от централната водоснабдителна система.

Механичните сензори имат редица предимства:

• простота на дизайна;
• компактност;
• сигурност;
• автономност - не изискват никакви източници на електричество;
• надеждност;
• евтиност;
• лекота на инсталиране и конфигуриране.

Но тези сензори имат един съществен недостатък: те могат да контролират само едно (горно) ниво, което зависи от мястото на инсталиране, и да го регулират, ако е възможно, тогава в много малки граници. В продажба такъв клапан моженаречен "поплавък клапан за резервоари".

Електрически сензори

Електрическият сензор за ниво на течността (поплавък) се различава от механичния по това, че не блокира самата вода. Поплавъкът, който се движи при промяна на количеството течност, действа върху електрическите контакти, които са включени в управляващата верига. Въз основа на тези сигнали системата за автоматично управление взема решение за необходимостта от определени действия. В най-простия случай такъв сензор има поплавък. Този поплавък действа върху контакта, през който се включва помпата.

Като контакти най-често се използват тръстикови превключватели. Герконът е стъклена запечатана крушка с контакти вътре. Превключването на тези контакти става под въздействието на магнитно поле. Рийд ключовете са миниатюрни и могат лесно да се поставят в тънка тръба, изработена от немагнитен материал (пластмаса, алуминий). Поплавък с магнит се движи свободно през тръбата под действието на течността, когато се приближи, контактите се задействат. Цялата тази система е монтирана вертикално в резервоара... Чрез промяна на позицията на тръстиковия превключвател вътре в тръбата можете да регулирате момента, в който се задейства автоматиката.

Ако трябва да наблюдавате горното ниво в резервоара, тогава сензорът е инсталиран отгоре. Веднага щом нивото падне под зададеното, контактът се затваря, помпата се включва. Водата ще започне да се добавя и когато нивото на водата достигне горната граница, поплавъкът ще се върне в първоначалното си състояние и помпата ще се изключи. На практика обаче такава схема не може да се приложи. Факт е, че сензорът се задейства при най-малката промяна в нивото, след което помпата се включва, нивото се повишава и помпата се изключва. Ако консумацията на вода от резервоара е по-малкаотколкото захранването, възниква ситуация, когато помпата постоянно се включва и изключва, докато бързо прегрява и се поврежда.

Следователно, сензори за ниво на водатаза управление на работата на помпата по различен начин. Контейнерът има поне два контакта. Единият отговаря за горното ниво, той изключва помпата. Второто определя позицията на долното ниво, при достигане на което помпата се включва. По този начин броят на стартиранията е значително намален, което гарантира надеждна работа на цялата система. Ако разликата в нивата е малка, тогава е удобно да използвате тръба с два тръстикови превключвателя вътре и един поплавък, който ги управлява. Ако разликата е повече от метър, се използват два отделни сензора, монтирани на необходимите височини.

Въпреки по-сложния дизайн и необходимостта от управляваща верига, електрическите поплавъчни сензори позволяват напълно автоматизиране на процеса на контрол на нивото на течността.

Ако свържете електрически крушки през такива сензори, след това могат да се използват за визуална проверка на количеството течност в резервоара.

Самоделен поплавък

Ако имате време и желание, тогава най-простият поплавък сензор за ниво на водата може да бъде направен ръчно, а разходите за него ще бъдат минимални.

Механична система

За да се улесни максималнодизайн, ще използваме сферичен кран (кран) като заключващо устройство. Най-малките клапани (половин инч или по-малко) ще работят добре. Такъв кран има дръжка, с която се затваря. За да го превърнете в сензор, трябва да удължите тази дръжка с метална лента. Лентата се закрепва към дръжката през дупките, пробити в нея със съответните винтове. Напречното сечение на този лост трябва да бъде минимално, но в същото време не трябва да се огъва под действието на поплавъка. Дължината му е около 50 см. Поплавъкът е прикрепен към края на това рамо.

Като плувка можете използвайте пластмасова бутилка от 2 литраот сода. Бутилката е наполовина пълна с вода.

Можете да проверите работата на системата, без да я инсталирате в резервоара. За да направите това, поставете клапана вертикално и поставете лоста с поплавъка в хоризонтално положение. Ако всичко е направено правилно, тогава под действието на масата вода в бутилките, лостът ще започне да се движи надолу и да заеме вертикално положение, заедно с него дръжката на клапана ще се завърти. Сега потопете устройството във вода. Бутилката трябва да изскочи и да завърти копчето на клапана.

Тъй като клапаните се различават по размер и силата, необходима за превключването им, може да се наложи да настроите системата. Ако поплавъкът не може да завърти клапана, можете да го увеличите дължина на ръката или вземете по-голяма бутилка.

Монтираме сензора в контейнера на необходимото ниво в хоризонтално положение, докато във вертикално положение на поплавъка клапанът трябва да е отворен, а в хоризонтално положение трябва да бъде затворен.

Електрически тип сензор

За самостоятелно производство на сензораот този тип, в допълнение към обичайния инструмент, ще ви трябва:

Последователността на производство е както следва:

Когато нивото на течността се промени, поплавъкът се движи заедно с него, който действа върху електрически контакт, за да контролира нивото на водата в резервоара. Контролната верига с такъв сензор може да бъде както е показано на фигурата. Точки 1, 2, 3 са точките на свързване на проводника, който идва от нашия сензор. Точка 2 е обща точка.

Помислете за принципа на работа на домашно устройство. Да речем в момента на включване на резервоарапразен, поплавъкът е в ниско ниво (LO), този контакт се затваря и захранва релето (P).

Релето вдига и затваря контактите P1 и P2. P1 е самозаключващ се контакт. Необходимо е, за да не се изключи релето (помпата продължава да работи), когато водата започне да пристига и контактът NU се отвори. Контакт P2 свързва помпата (H) към захранването.

Когато нивото се повиши до горната стойност, тръстиковият превключвател ще заработи и ще отвори своя VU контакт. Релето ще бъде изключено, ще отвори контактите си P1 и P2 и помпата ще се изключи.

С намаляване на количеството вода в резервоара, поплавъкът ще започне да се спуска, но докато достигне долната позиция и затвори контакта OU, помпата няма да се включи. Когато това се случи, цикълът ще се повтори.

Ето как работи поплавковият превключвател за контрол на нивото на водата.

По време на работа е необходимо периодично да почиствате тръбата и плувката от замърсяване. Рийд превключвателите могат да издържат на огромно количество превключване, така че такъв сензор ще служи в продължение на много години.

В индустрията и в ежедневието има постоянна необходимост от контрол на нивата на течностите в контейнерите. Измервателните устройства се класифицират като контактни и безконтактни. И при двата варианта сензорът за нивото на водата се намира на определена височина на резервоара и се задейства, като сигнализира или дава команда за промяна на режима на подаване.

Контактните устройства работят на базата на поплавъци, които превключват веригите, когато течността достигне определените марки.

Безконтактните методи се делят на магнитни, капацитивни, ултразвукови, оптични и други. Устройствата нямат движещи се части. Те са потопени в контролирана течност или свободно течаща среда или са фиксирани към стените на резервоара.

Сензори за поплавък

Най-често срещаните са надеждни и евтини устройства за контрол на нивото на течностите с помощта на поплавъци. Структурно те могат да се различават. Нека разгледаме техните видове.

Вертикално разположение

Често се използва поплавък сензор за ниво на водата с вертикално стебло. Вътре в него е поставен кръгъл магнит. Стъблото е куха пластмасова тръба с тръстикови превключватели, разположени вътре.

Поплавък с фиксиран магнит винаги се намира на повърхността на течността. Приближавайки тръстиковия превключвател, полето на магнита задейства неговите контакти, което е сигнал, че контейнерът е напълнен до определен обем. Когато контактните двойки са свързани последователно чрез резистори, можете постоянно да следите нивото на водата чрез общото съпротивление на веригата. Стандартният сигнал се променя от 4 до 20 mA. Сензорът за нивото на водата най-често се намира в горната част на резервоара в зона с дължина до 3 m.

Електрическите схеми с тръстикови превключватели могат да се различават поради външното сходство на механичната част. Сензорите са разположени на едно, две или повече нива, давайки сигнал за това колко е пълен резервоарът. Те също могат да бъдат линейни, предаващи сигнала непрекъснато.

Хоризонтално подреждане

Ако сензорът не може да бъде монтиран отгоре, той се монтира хоризонтално към стената на резервоара. На лост с панта е монтиран магнит с поплавък, а в корпуса е поставен тръстиков превключвател. Когато течността се издигне до горно положение, магнитът се приближава до контактите и сензорът се задейства, сигнализирайки, че е достигнато крайното положение.

При повишено замърсяване или замръзване на течността се използва по-надежден поплавък сензор за ниво на водата с гъвкав кабел. Състои се от малък запечатан контейнер, поставен на дълбочина с метална топка с тръстика или превключвател вътре. Когато нивото на водата съвпада с позицията на сензора, резервоарът се обръща и контактът се задейства.

Някои от най-точните и надеждни сензори за поплавък са магнитострикционни. Те съдържат поплавък с магнит, който се плъзга върху метална пръчка. Принципът на действие е да промените продължителността на преминаването на ултразвуковия импулс през пръчката. Липсата на електрически контакти значително повишава точността на операцията, когато интерфейсът достигне определеното положение.

Капацитивни сензори

Безконтактното устройство реагира на разликата между диелектричната константа на различните материали. Сензорът за нивото на водата в резервоара е монтиран извън страничната стена на резервоара. На това място трябва да има вложка, изработена от стъкло или флуоропласт, така че чрез нея да може да се различи интерфейсът между медиите. Разстоянието, на което чувствителният елемент засича промени в контролираната среда е 25 mm.

Запечатаният дизайн на капацитивния сензор дава възможност да се постави в контролирана среда, например в тръбопровод или в капак на резервоар. Въпреки това, тя може да бъде под натиск. По този начин се поддържа наличието на течност в затворен реактор по време на изпълнението на технологичния процес.

Електродни сензори

Сензор за ниво на водата с електроди, поставени в течността, реагира на промени в проводимостта между тях. За да направите това, те се закрепват със скоби и се поставят на изключително горното и долното ниво. При по-дълга двойка се монтира друг проводник, но обикновено вместо него се използва метално тяло на резервоара.

Веригата на сензора за нивото на водата е свързана към системата за управление на двигателя на помпата. При пълен резервоар всички електроди са потопени в течност и между тях протича управляващ ток, който е сигнал за изключване на двигателя на водната помпа. Водата също не тече, освен ако не докосне открития горен проводник. Сигналът за включване на помпата е намаляване на нивото под дългия електрод.

Проблем с всички сензори е окисляването на контактите във водата. За да се намали влиянието му, се използват пръти от неръждаема стомана или графит.

Направи си сам сензор за ниво на водата

Простотата на устройството ви позволява да го направите сами. Това изисква поплавък, лост и клапан. Цялата конструкция е разположена в горната част на резервоара. Поплавък с лост е свързан към прът, който движи буталото.

Когато водата достигне горното гранично ниво, поплавъкът премества лоста, който действа върху буталото и затваря потока през долната тръба.

Докато водата тече, поплавъкът се спуска, след което буталото отново отваря отвора, през който може да се напълни резервоарът.

С правилния избор и изработка сензорът за ниво на водата, сглобен на ръка, работи надеждно в домакинството.

Заключение

Сензорът за нивото на водата е незаменим в частния сектор. С него не се губи време, когато се следи пълненето на резервоара в градината, нивото в кладенец, кладенец или септична яма. Просто устройство, без помощта на собственика, ще стартира или изключи водната помпа навреме. Само не забравяйте за нейната превенция.

Течността е вещество, което има свойството да тече и да приема формата на съда, в който се намира.

Сензори за ниво на течности са необходими за наблюдение на нивото на течности в резервоари или тръбопроводи. По отношение на функционалността датчиците за ниво се делят на нивомери и сигнални устройства.

Интерактивен избор на сензор за ниво на течността

За да получите оптималното решение на вашия проблем, попълнете въпросника,
и нашите специалисти ще се свържат с вас, за да предложат готов отговор.

Сензорите за ниво на течността са разделени на два вида: контактни (целият или част от сензора е в контакт с измерваната среда) и безконтактни (измерването се извършва без контакт с течната среда). Всеки от тези видове има предимства и недостатъци и намира своето приложение в една или друга област.

Сензори от контактен типобикновено се използва в процеси, които имат фактори, които възпрепятстват работата на оборудването.

Тези фактори включват:

• температури над + 90 ° С;
• налягане над 3 бара.

Включително основно контактните сензори се използват за измерване на нивото на пенещите се течности (мляко, бира, сокове, газ. Вода и др.). Поради разсейване на сигнала и неправилни резултати при измерване с безконтактен метод се препоръчва също така да се следи нивото на течността във високи тесни резервоари с помощта на контактни устройства.

Използват се там, където е необходимо да се избегне вредното влияние на физикохимичните свойства на измерваната течност. Процесът на измерване и производителността на сензора могат да бъдат повлияни от:

• вискозни течности (кондензирано мляко, конфитюр, нефтопродукти, глицерин и др.);
• агресивни течности (алкали, киселини).

Всички сензори за ниво на течността се различават не само по функционалност (нивомери / сигнални устройства), тип (контактни / безконтактни), но и, най-важното, по принципа на работа.

	Нивомери	Сигнални устройства
Контакт	Капацитивен	Капацитивна / Капацитивна честота (RF)
	Хидростатичен	Хидростатичен
	Околовръстен път	Оптичен
	Магнитострикционен	Вибриращ
	Магнитни	Поплавък магнитен
	Микровълнов рефлекс	Поплавък кабел
	Buikovye	Проводими
	Ултразвукова	Ултразвукова
	Микровълнов радар
	Радиоизотоп

Можете да намерите подробно описание на всеки принцип на работа, техните предимства и недостатъци на страниците на нашия уебсайт, в тази статия ще се спрем на ключовите разлики и приложения на един или друг сензор за ниво на течност.

Капацитивни сензори за ниво- е икономично решение за контрол на нивото, където няма разпенване и залепване на средата върху сензора, както и където не се изисква висока точност на измерване на нивото. Обикновено се използва за измерване на нивото на течността в малки резервоари. За хранителни продукти и корозивни среди се препоръчват модели с измервателна сонда с пластмасово покритие. Значителен недостатък е високата грешка при измерване на течности с ниска диелектрична константа (ε = 1,5 ... 3,0), както и невъзможността за работа с диелектрични течности.

Въпреки това, производителите успяха да решат проблема с откриването на течности с ниска диелектрична константа и проблема с определянето на интерфейса между среди с близки стойности на диелектричната константа. Капацитивно-честотното сигнализиращо устройство, за разлика от капацитивното, благодарение на RF технологията и фината настройка, е в състояние да открива слабо проводими течности и в същото време не реагира на пяна.

Хидростатични нивомери и сигналиимат по-висока точност на измерване в сравнение с капацитивните и същата ниска цена. Следователно те са най-добрият избор по отношение на съотношението цена/качество. Стойността на нивото се изчислява чрез измерване на налягането на колоната на течността, следователно, хидростатичните сензори се използват в отворени резервоари или в затворени, но в които налягането на въздуха съответства на атмосферното, в противен случай уредът за ниво ще даде неправилни резултати. Определянето на нивото се влияе и от плътността на течността; за използването на хидростатични нивомери е необходимо да се уверите, че стойността му остава постоянна през цялото време на измерване. Поради това не се препоръчва използването на метода за определяне на хидростатичното ниво за течности с променлива плътност (радиохимично производство, нефтопродукти с температурни промени). Използват се за контрол на нивото на чиста и отпадъчна вода, течна храна или химикали, не реагират на пяна. Те са практически безспорно решение за измерване на нивото на течността в кладенците.

Работете байпасни нивомерисе основава на принципа на комуникационните съдове, което прави процеса на измерване много ясен и разбираем. Такива нивомери се използват в малки резервоари под налягане с температура на работната среда до +250 ° C. Могат да се използват заедно с магнитострикционни нивомери, което ще им позволи да бъдат интегрирани в автоматизираната система за управление. Байпасните трансмитери за ниво не трябва да се използват с вискозни течности или течности, чийто вискозитет се увеличава с понижаване на температурата, тъй като температурата на течността в байпасната камера е по-ниска поради термични мостове в свързващите фитинги, отколкото в съда, комуникиращ с нея.

Магнитострикционени магнитни нивомериса от типа на поплавъка, което означава, че поплавъкът "лежи" на повърхността на течността и нивото се измерва спрямо позицията на този поплавък. Такива нивомери са по-точни, особено магнитострикционните. Препоръчително е да ги използвате в търговското счетоводство на леки нефтопродукти, химикали и други скъпи течности. Поплавъчните превключватели са подходящи за измерване на нивото на пенещи течности, но не са подходящи за вискозни течности.

Микровълнови рефлексни нивомериструктурно се състоят от електронен блок и вълновод. Дължината на вълновода трябва да съответства на височината на резервоара, което ограничава използването на сензори във високи резервоари. Всички сензори с подобен дизайн (капацитивни, магнитни, магнитострикционни) са изправени пред такова бедствие. Въпреки това, принципът на действие и конструкцията на отразяващия сензор го прави изключително точен и подходящ за използване в сурови среди (висока температура и налягане), както и при разпенващи се и залепващи течности. Този тип нивомери може да се нарече най-универсалният, подходящ за използване с почти всяка течност, независимо от налягането на въздушната среда над повърхността на течността или диелектричната константа на средата.

Нивомер на буйника- това са сензори за тежки условия, при които освен всичко друго се изисква висока точност на измерване. Принципът на действие на изместващите нивопредаватели е подобен на работата на поплавъчните сензори и се основава на използването на закона на Архимед. Някои модели са в състояние да осигурят ненадминати резултати от измерване при температури от -196 ° C до + 500 ° C и налягане на работната среда до 414 атмосфери. Това води до висока цена. Обикновено се използва в съхранението на нефт и химическата промишленост.

Това е универсален уред за непрекъснато измерване на нивото на течности. Притежава всички предимства на безконтактния метод на измерване и се характеризира с изключително висока точност. Подходящ за всички течни среди, с изключение на пяна в някои случаи. Газова възглавница над повърхността на течността може да попречи на импулсния радарен нивомер, в който случай трябва да се използват радарни нивомери FMCW. Най-доброто приложение за такива сензори е в резервоари с бавни промени в нивото на течността, където високата точност на измерване е важна. Недостатъкът може да бъде високата им цена.

Ултразвукови сензори за ниводруг безконтактен тип сензори. Като цяло ултразвуковите сензори се използват най-често за безконтактно наблюдение на нивото на течностите. В крайна сметка много високата точност на измерване, както при радарните сензори, далеч не винаги е важна, а цената на такива устройства е няколко пъти по-ниска. Ограничение върху употребата се налага от пенещи течности и контейнери, в които се образува газова възглавница (контейнери с азотна киселина), всъщност, както в случая на импулсно-радарни нивомери.

Оптични превключватели за ниво на течностиса миниатюрни сензори, предназначени за контрол на нивото в малки контейнери и резервоари при вибрации.

Вибриращи алармиили както ги наричат ​​още "вибрационни вилици"блъснете се в контейнера на необходимите нива. Сензорният елемент постоянно вибрира, което позволява на сензора да се използва с вискозни и пенещи течности без страх от фалшиви аларми. Такива сензори имат средна точност и цена спрямо другите аларми.

Поплавъчни превключвателинай-простите и икономични устройства за наблюдение на нивото на течности и отпадни води, както и леко агресивни течни среди. Поплавковите превключватели се делят на два вида - кабелни поплавъчни прекъсвачи и магнитни поплавъчни превключватели. Разликата се състои във факта, че кабелните кабели имат определена дължина на кабела и са потопени в течността през горната част на резервоара, докато магнитните се врязват в страничната стена на резервоара на необходимото ниво. За агресивни среди поплавъкът и кабелът са изработени от различни пластмаси. Като правило те се използват за включване / изключване на помпи. Отличават се с ниската си цена и ниската точност.