Jakie są rodzaje czujników poziomu wody?
Oto 7 rodzajów czujników poziomu cieczy, które możesz rozważyć:
1. Optyczny czujnik poziomu wody
Czujnik optyczny jest półprzewodnikowy. Wykorzystuje on diody LED podczerwieni i fototranzystory, które w powietrzu są ze sobą sprzężone optycznie. Zanurzenie głowicy czujnika w cieczy powoduje ucieczkę światła podczerwonego, co powoduje zmianę sygnału wyjściowego. Czujniki te mogą wykrywać obecność lub brak praktycznie każdej cieczy. Nie są wrażliwe na światło otoczenia, nie reagują na pianę w powietrzu ani na małe pęcherzyki w cieczy. Dzięki temu są przydatne w sytuacjach, w których zmiany stanu cieczy muszą być rejestrowane szybko i niezawodnie, a także w sytuacjach, w których mogą niezawodnie działać przez długi czas bez konieczności konserwacji.
Zalety: pomiar bezkontaktowy, wysoka dokładność i szybka reakcja.
Wady: Nie używać w bezpośrednim świetle słonecznym, gdyż para wodna wpływa na dokładność pomiaru.
2. Czujnik poziomu cieczy pojemnościowej
Pojemnościowe czujniki poziomu wykorzystują w obwodzie 2 elektrody przewodzące (zazwyczaj metalowe), a odległość między nimi jest bardzo mała. Zanurzenie elektrody w cieczy zamyka obwód.
Zalety: możliwość pomiaru wzrostu lub spadku poziomu cieczy w pojemniku. Umieszczenie elektrody i pojemnika na tej samej wysokości umożliwia pomiar pojemności między elektrodami. Brak pojemności oznacza brak cieczy. Pełna pojemność oznacza, że pojemnik jest pełny. Zmierzone wartości „pusty” i „pełny” muszą zostać zarejestrowane, a następnie do wskazania poziomu cieczy używa się mierników skalibrowanych do 0% i 100%.
Wady: Korozja elektrody zmienia jej pojemność, dlatego należy ją czyścić lub ponownie kalibrować.
3. Czujnik poziomu kamertonu
Wskaźnik poziomu cieczy kamertonowej to urządzenie do pomiaru poziomu cieczy, zaprojektowane na zasadzie kamertonu. Zasada działania przełącznika polega na wywoływaniu jego drgań poprzez rezonans kryształu piezoelektrycznego.
Każdy obiekt ma swoją częstotliwość rezonansową. Częstotliwość rezonansowa obiektu jest związana z jego rozmiarem, masą, kształtem, siłą… Typowym przykładem częstotliwości rezonansowej obiektu jest: ta sama szklanka ustawiona w rzędzie. Napełniając ją wodą o różnych wysokościach, można wykonywać instrumentalne utwory muzyczne poprzez stukanie.
Zalety: Na pomiar nie ma wpływu przepływ, pęcherzyki, rodzaj cieczy itp., a kalibracja nie jest wymagana.
Wady: Nie można stosować w mediach lepkich.
4. Czujnik poziomu cieczy membranowy
Membrana lub pneumatyczny czujnik poziomu działa w oparciu o ciśnienie powietrza, które popycha membranę, a ta z kolei zazębia się z mikroprzełącznikiem znajdującym się wewnątrz korpusu urządzenia. Wraz ze wzrostem poziomu cieczy, ciśnienie wewnętrzne w rurce detekcyjnej będzie rosło, aż do momentu aktywacji mikroprzełącznika. Wraz ze spadkiem poziomu cieczy, ciśnienie powietrza również spada, co powoduje otwarcie się czujnika.
Zalety: Zbiornik nie wymaga zasilania, można go stosować z wieloma rodzajami płynów, a przełącznik nie będzie miał kontaktu z płynami.
Wady: Ponieważ jest to urządzenie mechaniczne, z czasem będzie wymagało konserwacji.
5. Czujnik poziomu wody pływakowy
Wyłącznik pływakowy to oryginalny czujnik poziomu. Jest to urządzenie mechaniczne. Pusty pływak jest połączony z ramieniem. Gdy pływak unosi się i opada w cieczy, ramię jest podnoszone i opuszczane. Ramię może być podłączone do przełącznika magnetycznego lub mechanicznego w celu określenia stanu włączenia/wyłączenia, lub do wskaźnika poziomu, który przełącza się z pełnego na pusty, gdy poziom cieczy spada.
Zastosowanie wyłączników pływakowych do pomp jest ekonomiczną i skuteczną metodą pomiaru poziomu wody w studzience pompowej w piwnicy.
Zalety: Wyłącznik pływakowy może mierzyć temperaturę dowolnego rodzaju cieczy i może być zaprojektowany do pracy bez konieczności korzystania z zasilania.
Wady: Są większe od innych typów przełączników i ze względu na swoją konstrukcję mechaniczną muszą być używane częściej niż inne przełączniki poziomu.
6. Czujnik poziomu cieczy ultradźwiękowy
Ultradźwiękowy wskaźnik poziomu to cyfrowy wskaźnik poziomu sterowany mikroprocesorem. Podczas pomiaru impuls ultradźwiękowy jest emitowany przez czujnik (przetwornik). Fala dźwiękowa odbija się od powierzchni cieczy i jest odbierana przez ten sam czujnik. Jest ona przetwarzana na sygnał elektryczny przez kryształ piezoelektryczny. Czas między wysłaniem a odebraniem fali dźwiękowej służy do obliczenia miary odległości do powierzchni cieczy.
Zasada działania ultradźwiękowego czujnika poziomu wody polega na tym, że przetwornik ultradźwiękowy (sonda) wysyła impulsową falę dźwiękową o wysokiej częstotliwości, gdy napotyka ona powierzchnię mierzonego poziomu (materiału), odbija się, a odbite echo jest odbierane przez przetwornik i przetwarzane na sygnał elektryczny. Czas propagacji fali dźwiękowej jest proporcjonalny do odległości między falą dźwiękową a powierzchnią obiektu. Zależność między odległością transmisji fali dźwiękowej S a prędkością dźwięku C i czasem transmisji dźwięku T można wyrazić wzorem: S = C × T/2.
Zalety: pomiar bezkontaktowy, zakres mierzonego medium jest praktycznie nieograniczony, urządzenie może być szeroko stosowane do pomiaru wysokości różnych cieczy i ciał stałych.
Wady: Dokładność pomiaru w dużym stopniu zależy od temperatury i zapylenia otoczenia.
7. Wskaźnik poziomu radaru
Radarowy miernik poziomu cieczy to przyrząd do pomiaru poziomu cieczy, który wykorzystuje zasadę pomiaru czasu. Fala radarowa przemieszcza się z prędkością światła, a jej czas może zostać przekształcony w sygnał poziomu za pomocą podzespołów elektronicznych. Sonda wysyła impulsy o wysokiej częstotliwości, które przemieszczają się z prędkością światła w przestrzeni. Gdy impulsy te zetkną się z powierzchnią materiału, są odbijane i odbierane przez odbiornik w mierniku, a sygnał odległości jest przekształcany w sygnał poziomu.
Zalety: szeroki zakres zastosowań, odporność na temperaturę, kurz, parę itp.
Wady: Łatwo o powstanie echa interferencyjnego, które ma wpływ na dokładność pomiaru.
Czas publikacji: 21-06-2024