- Увод
Мерни предајник нивоа течности је инструмент који омогућава континуирано мерење нивоа течности. Може се користити за одређивање нивоа течности или расутих чврстих материја у одређеном тренутку. Може мерити ниво течности у медијумима као што су вода, вискозне течности и горива, или сувим медијумима као што су расуте чврсте материје и прахови.
Мерни предајник нивоа течности може се користити у различитим радним условима као што су контејнери, резервоари, па чак и реке, базени и бунари. Ови предајници се обично користе у индустрији руковања материјалима, прехрамбеној и пићној, енергетској, хемијској и индустрији пречишћавања воде. Сада ћемо погледати неколико често коришћених мерача нивоа течности.
- Потопни сензор нивоа
На основу принципа да је хидростатички притисак пропорционалан висини течности, потопни сензор нивоа користи пиезорезистивни ефекат дифузног силицијумског или керамичког сензора за претварање хидростатског притиска у електрични сигнал. Након температурне компензације и линеарне корекције, он се претвара у стандардни излазни струјни сигнал од 4-20mADC. Сензорски део потопног предајника хидростатског притиска може се директно поставити у течност, а део предајника може се причврстити прирубницом или носачем, тако да је инсталација и употреба веома погодна.
Потопни сензор нивоа је направљен од напредног дифузног силицијумског осетљивог елемента изолационог типа, који се може директно ставити у посуду или воду ради прецизног мерења висине од краја сензора до површине воде и емитовања нивоа воде путем струје од 4 до 20 мА или РС485 сигнала.
- Магнетни сензор нивоа
Структура магнетног заклопца заснована је на принципу обилазне цеви. Ниво течности у главној цеви је у складу са нивоом у посуди. Према Архимедовом закону, узгон који генерише магнетни пловак у течности, а гравитациона вага плута на нивоу течности. Када се ниво течности у посуди подиже и пада, ротациони пловак у главној цеви мерача нивоа течности такође се подиже и спушта. Перманентни магнетни челик у пловку покреће црвено-бели стуб у индикатору да се окреће за 180° кроз платформу за магнетну спојницу.
Када ниво течности порасте, пловак мења боју из беле у црвену. Када ниво течности падне, пловак мења боју из црвене у белу. Бело-црвена граница је стварна висина нивоа течности медијума у посуди, како би се остварила индикација нивоа течности.
- Магнетостриктивни сензор нивоа течности
Структура магнетостриктивног сензора нивоа течности састоји се од цеви од нерђајућег челика (мерна шипка), магнетостриктивне жице (жице таласовода), покретног пловка (са сталним магнетом унутра) итд. Када сензор ради, део кола сензора ће побудити импулсну струју на жици таласовода, а магнетно поље импулсне струје ће се генерисати око жице таласовода када се струја шири дуж жице таласовода.
Пловак је постављен изван мерне шипке сензора, а пловак се помера горе-доле дуж мерне шипке у складу са променом нивоа течности. Унутар пловка налази се сет перманентних магнетних прстенова. Када се магнетно поље импулсне струје сусретне са магнетним пољем магнетног прстена које генерише пловак, магнетно поље око пловка се мења, тако да жица таласовода направљена од магнетостриктивног материјала генерише торзиони таласни импулс на положају пловка. Импулс се преноси назад дуж жице таласовода фиксном брзином и детектује га механизам за детекцију. Мерењем временске разлике између преноса импулсне струје и торзионог таласа, положај пловка може се прецизно одредити, односно положај површине течности.
- Сензор нивоа материјала за радиофреквентну адмитансу
Радиофреквентна адмитанса је нова технологија контроле нивоа развијена из капацитивне контроле нивоа, која је поузданија, прецизнија и применљивија. То је надоградња капацитивне технологије контроле нивоа.
Такозвана радиофреквентна адмитанца значи реципрочну импедансу у електрицитету, која се састоји од отпорне компоненте, капацитивне компоненте и индуктивне компоненте. Радиофреквенција је спектар радио таласа високофреквентног мерача нивоа течности, тако да се радиофреквентна адмитанца може схватити као мерење адмитансе високофреквентним радио таласима.
Када инструмент ради, сензор инструмента формира вредност адмитансе са зидом и мереном средином. Када се ниво материјала промени, вредност адмитансе се мења сходно томе. Коло претвара измерену вредност адмитансе у излазни сигнал нивоа материјала како би се реализовало мерење нивоа материјала.
- Ултразвучни мерач нивоа
Ултразвучни мерач нивоа је дигитални инструмент за мерење нивоа којим управља микропроцесор. Приликом мерења, сензор емитује импулсни ултразвучни талас, а звучни талас прима исти сензор након што се рефлектује од површине објекта и претвара у електрични сигнал. Удаљеност између сензора и објекта који се тестира израчунава се временом између емитовања и пријема звучног таласа.
Предности су одсуство механичких покретних делова, висока поузданост, једноставна и практична инсталација, бесконтактно мерење и не подлежу утицају вискозности и густине течности.
Мана је што је тачност релативно ниска, а тест лако може имати слепу област. Није дозвољено мерење посуда под притиском и испарљивих медијума.
- Радарски мерач нивоа
Режим рада радарског мерача нивоа течности је емитовање и рефлектовање, а пријем. Антена радарског мерача нивоа течности емитује електромагнетне таласе, који се рефлектују од површине мереног објекта, а затим их антена прима. Време електромагнетних таласа од емитовања до пријема је пропорционално удаљености до нивоа течности. Радарски мерач нивоа течности бележи време импулсних таласа, а брзина преноса електромагнетних таласа је константна, па се може израчунати удаљеност од нивоа течности до радарске антене, како би се знао ниво течности.
У практичној примени, постоје два начина рада радарског мерача нивоа течности, наиме фреквентно модулисани континуални талас и импулсни талас. Мерач нивоа течности са фреквентно модулисаном технологијом континуалног таласа има велику потрошњу енергије, четворожични систем и сложено електронско коло. Мерач нивоа течности са радарском технологијом импулсног таласа има ниску потрошњу енергије, може се напајати двожичним системом од 24 VDC, лако се постиже интринзична безбедност, висока тачност и шири опсег примене.
- Мерач нивоа са вођеним таласима и радарским таласом
Принцип рада радарског предајника нивоа са вођеним таласом је исти као и код радарског мерача нивоа, али он шаље микроталасне импулсе кроз кабл или шипку сензора. Сигнал удара у површину течности, затим се враћа до сензора, а затим стиже до кућишта предајника. Електроника интегрисана у кућиште предајника одређује ниво течности на основу времена потребног да сигнал путује дуж сензора и поново се врати. Ове врсте предајника нивоа се користе у индустријским применама у свим областима процесне технологије.
Време објаве: 15. децембар 2021.