Как выбрать уровнемер?

• Введение

Преобразователь уровня жидкости — это прибор, обеспечивающий непрерывное измерение уровня жидкости. Его можно использовать для определения уровня жидкости или сыпучих материалов в определенное время. Он может измерять уровень жидких сред, таких как вода, вязкие жидкости и топливо, или сухих сред, таких как сыпучие вещества и порошки.

Датчик уровня жидкости можно использовать в различных рабочих условиях, например, в контейнерах, резервуарах и даже реках, бассейнах и колодцах. Эти датчики обычно используются в погрузочно-разгрузочных работах, в пищевой, энергетической, химической и водоочистной промышленности. Теперь давайте взглянем на несколько часто используемых измерителей уровня жидкости.

• Погружной датчик уровня

Основываясь на принципе, согласно которому гидростатическое давление пропорционально высоте жидкости, погружной датчик уровня использует пьезорезистивный эффект диффузного кремниевого или керамического датчика для преобразования гидростатического давления в электрический сигнал. После температурной компенсации и линейной коррекции он преобразуется в стандартный выходной сигнал тока 4–20 мА постоянного тока. Сенсорную часть погружного преобразователя гидростатического давления можно поместить непосредственно в жидкость, а сенсорную часть можно закрепить с помощью фланца или кронштейна, что очень удобно в установке и использовании.

Погружной датчик уровня изготовлен из диффузионного кремниевого чувствительного элемента с улучшенной изоляцией, который можно поместить непосредственно в контейнер или воду для точного измерения высоты от конца датчика до поверхности воды и выдачи уровня воды через ток 4–20 мА. или сигнал RS485.

• Магнитный датчик уровня

Конструкция магнитного клапана основана на принципе перепускной трубы. Уровень жидкости в основной трубе соответствует уровню в контейнерном оборудовании. Согласно закону Архимеда, плавучесть, создаваемая магнитным поплавком в жидкости и гравитационным балансом, плавает на уровне жидкости. Когда измеряемый уровень жидкости в резервуаре поднимается и падает, вращающийся поплавок в основной трубе измерителя уровня жидкости также поднимается и опускается. Постоянная магнитная сталь в поплавке заставляет красно-белую колонку индикатора поворачиваться на 180 ° через платформу магнитной муфты.

Когда уровень жидкости повышается, цвет поплавка меняется с белого на красный. Когда уровень жидкости падает, поплавок меняет цвет с красного на белый. Бело-красная граница представляет собой фактическую высоту уровня жидкости в контейнере, позволяющую реализовать индикацию уровня жидкости.

• Магнитострикционный датчик уровня жидкости

Конструкция магнитострикционного датчика уровня жидкости состоит из трубки из нержавеющей стали (измерительного стержня), магнитострикционного провода (волноводного провода), подвижного поплавка (с постоянным магнитом внутри) и т. д. Когда датчик работает, схемная часть датчика возбуждает импульс. ток в волноводном проводе, а магнитное поле импульсного тока будет генерироваться вокруг волноводного провода, когда ток распространяется вдоль волноводного провода.

Снаружи измерительного стержня датчика расположен поплавок, который перемещается вверх и вниз вдоль измерительного стержня при изменении уровня жидкости. Внутри поплавка находится набор постоянных магнитных колец. Когда магнитное поле импульсного тока встречается с магнитным полем магнитного кольца, создаваемым поплавком, магнитное поле вокруг поплавка изменяется, так что волноводный провод, изготовленный из магнитострикционного материала, генерирует импульс крутильной волны в положении поплавка. Импульс передается обратно по волноводу с фиксированной скоростью и обнаруживается механизмом обнаружения. Измеряя разницу во времени между передачей импульсного тока и крутильной волны, можно точно определить положение поплавка, то есть положение поверхности жидкости.

• Радиочастотный датчик уровня материала

Допуск радиочастоты — это новая технология контроля уровня, разработанная на основе емкостного контроля уровня, которая является более надежной, более точной и более применимой. Это модернизация технологии емкостного контроля уровня.
Так называемый радиочастотный адмиттанс означает величину, обратную импедансу электричества, который состоит из резистивной составляющей, емкостной составляющей и индуктивной составляющей. Радиочастота — это спектр радиоволн высокочастотного измерителя уровня жидкости, поэтому радиочастотный адмиттанс можно понимать как измерение адмиттанса с помощью высокочастотной радиоволны.

Когда прибор работает, датчик прибора формирует значение проводимости со стеной и измеряемой средой. При изменении уровня материала соответственно изменяется значение проводимости. Блок схемы преобразует измеренное значение проводимости в выходной сигнал уровня материала для осуществления измерения уровня материала.

• Ультразвуковой уровнемер

Ультразвуковой уровнемер представляет собой цифровой уровнемер, управляемый микропроцессором. При измерении импульсная ультразвуковая волна посылается датчиком, а звуковая волна принимается тем же датчиком после отражения от поверхности объекта и преобразуется в электрический сигнал. Расстояние между датчиком и тестируемым объектом рассчитывается по времени между передачей и приемом звуковой волны.

Преимуществами являются отсутствие механических подвижных частей, высокая надежность, простая и удобная установка, бесконтактное измерение и отсутствие влияния вязкости и плотности жидкости.

Недостатком является то, что точность относительно низкая, и при тесте легко иметь мертвую зону. Не допускается измерение сосудов под давлением и летучих сред.

• Радарный уровнемер

Режим работы радиолокационного измерителя уровня жидкости – приемо-отражающий. Антенна радара-измерителя уровня жидкости излучает электромагнитные волны, которые отражаются от поверхности измеряемого объекта и затем принимаются антенной. Время передачи электромагнитных волн до приема пропорционально расстоянию до уровня жидкости. Радарный измеритель уровня жидкости записывает время пульсовых волн, а скорость передачи электромагнитных волн постоянна, затем можно рассчитать расстояние от уровня жидкости до антенны радара, чтобы узнать уровень жидкости.

В практическом применении существует два режима радиолокационного измерителя уровня жидкости: непрерывная волна с частотной модуляцией и пульсовая волна. Измеритель уровня жидкости с частотно-модулированной технологией непрерывного действия имеет высокое энергопотребление, четырехпроводную систему и сложную электронную схему. Измеритель уровня жидкости с технологией радиолокационной импульсной волны имеет низкое энергопотребление, может питаться от двухпроводной системы 24 В постоянного тока, легко обеспечивает искробезопасность, высокую точность и более широкий диапазон применения.

• Радарный волноводный уровнемер

Принцип работы волноводного радарного уровнемера такой же, как и у радарного уровнемера, но он посылает микроволновые импульсы через кабель или стержень датчика. Сигнал попадает на поверхность жидкости, затем возвращается к датчику и далее достигает корпуса преобразователя. Электроника, встроенная в корпус преобразователя, определяет уровень жидкости на основе времени, необходимого сигналу для прохождения вдоль датчика и обратно. Эти типы датчиков уровня используются в промышленности во всех областях технологических процессов.