Výběr snímače hladiny

Před výběrem snímače hladiny je třeba odpovědět na následující klíčové otázky:

• měříte kapalinu nebo pevné částice?
• jaké jsou v aplikaci teplotní a tlakové rozsahy?
• požaduje se snímání hladiny pouze v bodech nebo spojitě?
• jaký rozsah hladiny se měří?
• je měřený materiál elektricky vodivý?
• ulpívá měřený materiál nebo se hromadí na površích?
• vyskytují se na hladině kapaliny víry, pěna nebo páry?
• potřebujete dotykové nebo bezdotykové měření hladiny?
• jaký druh výstupu potřebujete? - analogový, releový, s digitálním displejem...

Konstrukční provedení

Plovákové spínače

U těchto spínaču se pohybuje s hladinou magnetický plovák, který působí na hermeticky těsné jazýčkové relé. Je to jednoduchá konstrukce nenáročná na údržbu, odolná proti šokům, vibracím a tlaku; a pracuje s různými médii. Jazýčkové relé může být jednopólové s jedním nebo dvěma toroidními magnety.

Bezdotykové ultrazvukové snímače

Tyto snímače mají vestavěný analogový procesor, mikroprocesor, binárně kódované ( BCD ) desítkové přepínače rozsahu a převodník pro výstupní obvod. Přenáší pulzy a hradlový signál z mikroprocesoru přes procesor analogového signálu k čidlu, které vysílá ultrazvukový paprsek k povrchu kapaliny. Smač pak detekuje odezvu od povrchu a přivádí ji zpět na mikroprocesor k digitálnímu zpracování a prezentaci vzdálenosti mezi snímačem a povrchem - hladinou. Pomocí konstanty aktualizované z přijímaných signálů vypočítává mikroprocesor průměrné hodnoty měřené hladiny.

U spojitě měřícího snímače hladiny převádí mikroprocesor průměrované hodnoty na analogový signál 4 až 20mA lineárně s hladinou kapaliny. Pokud nepřijde odezva od hladiny do snímače v rozmezí 8 sekund, poklesne výstupní signál ze snímače pod 4mA, ukazuje se tím na buďto minimální hladinu nebo otevřené potrubí. U hladinového spínače ( bodový snímač ) porovnává mikroprocesor průměrnou hodnotu s nastavenou na BCD spínači a spíná výstupní relé buď při vysoké nebo nízké hladině. Pokud se signál ztratí v 8 sekundách, odpojí se relé a obnoví se původní stav. Elektronické obvody zajišťují také půlsekundové zpoždění, aby se vyloučil vliv víření na hladině.

Dotykové ultrazvukové snímače

Je to ultrazvukový spínač s nízkou spotřebou elektrické energie měřící hladinu v jednom bodě. Sestává ze snímače umístěného v procesu a vestavěného polovodičového spínače, dotykové ultrazvukové snímače nemají pohyblivé části a nevyžadují kalibraci. Obvykle jsou vybaveny svorkami pro připojení napájecího zdroje a vnějších řídících prostředků. Ultrazvukový signál prochází napříč 12mm mezerou ve snímači a ovládá sepnutí releových kontaktů, pokud je v mezeře kapalina. Snímače jsou citlivé právě na hladinu nacházející se uprostřed mezery při jejich horizontální montáži a při horní úrovni hladiny v mezeře při montáži vertikální. Pokud hladina klesne pod tuto úroveň, ultrazvukový signál poklesne a releové kontakty se přepnou do původní polohy.

Tyto snímače jsou používány v nádržích nebo potrubích k automatickému ovládání čerpadel, solenoidových ventilů a max. / min. alarmů. Dva snímače jsou potřeba pro plnění a vyprazdňování nádrže a k měření objemů kapalin. Jsou kompatibilní s většinou kapalin, nejsou citlivé k povlakům, lepivým kapkám, pěně a páře. Avšak kapaliny vysoce sycené vzduchem a kapaliny velmi viskózní, které zanesou otvor snímače, mohou způsobit problémy.

Kapacitní snímače hladiny

Tak jako ultrazvukové snímače i kapacitní snímače lze využít jak pro bodové tak i spojité měření hladiny. Jejich sonda monitoruje změny hladiny v nádrži, elektronicky se výstup sondy mění kapacitně i odporově a tyto změny se převedou na analogové signály. Sondu a stěnu nádrže lze přirovnat ke dvěma deskám kondenzátoru, roztok pak k dielektriku. Ulpívající materiál na sondě nemá vliv na měření, protože samotný signál vychází ze změn hladiny. Při nevodivých kapalinách lze použít buď dvě elektrody nebo vnější vodivý pás na nádrži.

Sonda může být tuhá nebo ohebná, obvykle vodiče izolované PTFE. Použití nerezové oceli jako základní kov pro elektrodu poskytuje mimořádnou citlivost potřebnou pro měření nevodivých kapalin, granulátů nebo materiálů s nízkou dielektrickou konstantou ( menší než 4). Pružné sondy se musí použít, pokud není zcela jasná možnost použití sondy tuhé nebo se v aplikacích vyžaduje jejich velká délka. Tuhé sondy poskytují vyšší stabilitu, zejména v systémech turbulentních, anebo kde lze předpokládat - očekávat fluktuaci signálu.

Lze si volit napájení, programovací prostředky, komunikaci RS-232 nebo RS-485, kalibraci tlačítkem a teplotní kompenzaci. LVU40 serie obsahuje snímače jiných rozměrů a flexibility pro spojité bezdotykové měření hladiny kapalin. Mají velkou přesnost v celém jejich rozsahu od 0,3 do 18,3m. Mají vestavěnou filtraci, která virtuálně eliminuje falešné odezvy od periferních překážek. Ve spojení s PLC (programovatelný logický řídící systém) nebo s OMEGA CNi regulátorem se mohou použít i pro bodové měření hladiny.

Při aplikacích vyžadujících bezdotykové měření hladiny kapalin poskytují radarové převodníky LVRD logicky rozšíření serie ultrazvukových snímačů. Jsou ideální tam, kde pára, prach nebo pěna zabraňují použití ultrazvukových snímačů. Radarový snímač používá technologii mikrovlnných impulzů z hrotové antény a sleduje se povrch kapalin od antény až po dno zásobníku. Moderní zpracování odraženého signálu (odezvy) poskytuje spolehlivé kontinuální pulzy, jejichž tvar není okolními podmínkami ovlivňován. Dodávají se i modely s RS-232 a RS-485 komunikací.

Ultrazvukové mikrospínače

Ponorné ultrazvukové citlivé spínače pro úzká místa, LVUD-101 pracují v sáních pump, v rozdělovačích a zvyšovacích čerpadlech. Je to zejména užitečné také při aplikacích v chemických skladech, kde mohou detekovat jak alarmy horní hladiny / přeplnění / spodní hladinu, tak i hydrostatické netěsnosti. Pracují na principu různého útlumu signálu u kapaliny a vzduchu, LVUD-101 rozeznává přítomnost jednoho nebo druhého a stav pak signalizuje řídící nebo poplachový systém. Digitální vzorkování zabezpečuje vysokou spolehlivost částečně blokováním falešných indikací.

Kompatibilní s mnoha granulemi, peletkami a prachovými substancemi, LVD-800 serie rotačních lopatkových spínačů používá patentovanou magnetickou technologii, která umožňuje reálné monitorování se zajištěním proti selhání v silech, zásobnících, násypkách a nádržích. Microregulátor s vlastní diagnostikou trvale sleduje rotaci hřídele a montážní deska motoru reaguje ihned na přítomnost materiálu a na mechanickou nebo elektrickou chybu. Magnetické snímání vylučuje problémy znečištěním, které je vlastní optickým systémům.Natočení kabelů na kryt zabraňují svorníky, dvě kabelové průchodky a většina modelů je vybavena stavovými signálkami. Modely pro vysokou teplotu pracují až do 399°C.

Jsou schopné vydržet vysoké teploty i tlaky a odolávají mnoha korozivním prostředím, sondy serie LV3000/4000 poskytují spolehlivé kontinuální měření hladiny v obtížných aplikacích. Jsou vhodné pro kapaliny, pasty a některé hutné materiály, ať už vodivé nebo nevodivé. Snímače nemají pohyblivé části a lze je snadno nainstalovat. Napájecí napětí se stabilizuje, filtruje, u generovaného signálu radiové frekvence se kalkulují proudové změny a další elektronické obvody vytváří proporcionální proudový signál 4 až 20mA úměrný procesní hladině. Vhodné nastavení nuly a rozsahu umožňují uživateli zahrnout faktory, jako je typ media, rozměry nádrže, délka sondy a instalační poloha. Pokud je použita nerezová sonda umístěna blízko vodivé stěny nádrže, modelem s izolací PTFE se předejde možnému zkratu.

Související

Související témata Výstroj tlakového zařízení