Выбираем датчик уровня воды в резервуаре и емкости
Для автоматизации многих производственных процессов необходимо контролировать уровень воды в резервуаре, измерение проводится при помощи специального датчика, подающего сигнал, когда технологическая среда достигнет определенного уровня. Без уровнемеров невозможно обойтись и в быту, яркий пример этому – запорная арматура бачка унитаза или автоматика для отключения насоса скважины. Давайте рассмотрим различные виды датчиков уровня, их конструкцию и принцип работы. Эта информация будет полезной при выборе устройства под определенную задачу или изготовлении датчика своими руками.
Различные виды датчиков уровня
Конструкция и принцип действия
Конструктивное исполнение измерительных устройств данного типа определяется следующими параметрами:
- Функциональностью, в зависимости от этого устройства принято делить на сигнализаторы и уровнемеры. Первые отслеживают конкретную точку заполнения резервуара (минимальную или максимальную), вторые осуществляют беспрерывный мониторинг уровня.
- Принципом действия, в его основу может быть положены: гидростатика, электропроводность, магнетизм, оптика, акустика и т.д. Собственно, это основной параметр, определяющий сферу применения.
- Методом измерения (контактный или бесконтактный).
Помимо этого, особенности конструкции определяет характер технологической среды. Одно дело — измерять высоту питьевой воды в баке, другое — проверять наполнение резервуаров для промышленных стоков. В последнем случае необходима соответствующая защита.
Виды датчиков уровня
В зависимости от принципа действия, сигнализаторы принято делить на следующие виды:
- поплавочного типа;
- использующие ультразвуковые волны;
- устройства с емкостным принципом определения уровня;
- электродные;
- радарного типа;
- работающие по гидростатическому принципу.
Поскольку эти типы наиболее распространены, рассмотрим каждый из них в отдельности.
Поплавковый
Это наиболее простой, но, тем не менее, действенный и надежный способ измерения жидкости в баке или другой емкости. С примером реализации можно ознакомиться на рисунке 2.
Конструкция состоит из поплавка с магнитом и двух герконов, установленных в контрольных точках. Кратко опишем принцип действия:
- Емкость опустошается до критического минимума (А на рис. 2), при этом поплавок опускается до уровня, где расположен геркон 2, он включает реле, подающее питание на насос, закачивающий воду из скважины.
- Вода доходит до максимальной отметки, поплавок поднимается до места расположения геркона 1, он срабатывает и реле отключается, соответственно, двигатель насоса прекращает работать.
Такой герконовый сигнализатор сделать самостоятельно довольно просто, а его настройка сводится к установке уровней включения-выключения.
Заметим, что если правильно выбрать материал для поплавка, датчик уровня воды будет работать, даже при наличии слоя пены в резервуаре.
Ультразвуковой
Этот тип измерителей может использоваться как для жидкой, так и сухой среды, при этом у него может быть аналоговый или дискретный выход. То есть, датчик может ограничивать заполнение по достижению определенной точки или отслеживать его постоянно. Устройство включает в себя ультразвуковой излучатель, приемник и контроллер обработки сигнала. Принцип работы сигнализатора продемонстрирован на рисунке 3.
Рис. 3. Принцип работы ультразвукового датчика уровня
Работает система следующим образом:
- излучается ультразвуковой импульс;
- принимается отраженный сигнал;
- анализируется длительность затухания сигнала. Если бак полный, она будет короткой (А рис. 3), а по мере опустошения начнет увеличиваться (В рис. 3).
Ультразвуковой сигнализатор бесконтактный и беспроводной, поэтому он может использоваться даже в агрессивных и взрывоопасных средах. После первичной настройки, такой датчик не требует никакого специализированного обслуживания, а отсутствие подвижных частей существенно продлевает срок эксплуатации.
Электродный
Электродные (кондуктометрические) сигнализаторы позволяют контролировать один или несколько уровней электропроводящей среды (то есть, для измерения наполнения бака дистиллированной водой они не подходят). Пример использования устройства приведен на рисунке 4.
Рисунок 4. Измерение уровня жидкости кондуктометрическими датчиками
В приведенном примере задействован трехуровневый сигнализатор, в котором два электрода контролируют заполнение емкости, а третий является аварийным, для включения режима интенсивной откачки.
Емкостной
При помощи этих сигнализаторов можно определять максимальное заполнение емкости, причем, в качестве технологической среды могут выступать как жидкость, так и сыпучие вещества смешанного состава (см. рис. 5).
Рис. 5. Емкостной датчик уровня
Принцип работы сигнализатора такой же, как у конденсатора: проводится измерение емкости между пластинами чувствительного элемента. Когда она достигнет порогового значения, подается сигнал на контроллер. В некоторых случаях задействовано исполнение «сухой контакт», то есть уровнемер работает через стенку бака в изоляции от технологической среды.
Данные устройства могут функционировать в широком температурном диапазоне, на них не влияют электромагнитные поля, а срабатывание возможно на большом расстоянии. Такие характеристики существенно расширяют сферу применения вплоть до тяжелых условий эксплуатации.
Радарный
Этот вид сигнализаторов можно действительно назвать универсальным, поскольку он может работать с любой технологической средой, включая агрессивную и взрывоопасную, причем, давление и температура не будут влиять на показания. Пример работы устройства приведен на рисунке ниже.
Устройство излучает радиоволны в узком диапазоне (несколько гигагерц), приемник ловит отраженный сигнал и по времени его задержки определяет наполняемость емкости. На измеряющий датчик не влияет давление, температура или характер технологической среды. Запыленность также не отражается на показаниях, чего не скажешь о лазерных сигнализаторах. Также необходимо отметить высокую точность приборов данного типа, их погрешность составляет не более одного миллиметра.
Гидростатический
Эти сигнализаторы могут измерять как предельное, так и текущее заполнение резервуаров. Их принцип действия продемонстрирован на рисунке 7.
Рисунок 7. Измерение заполнения гиростатическим датчиком
Устройство построено по принципу измерения уровня давления, произведенного столбом жидкости. Приемлемая точность и небольшая стоимость сделали данный вид довольно популярным.
В рамках статьи мы не можем осмотреть все типы сигнализаторов, например, ротационно-флажковых, для определения сыпучих веществ (идет сигнал, когда лепесток вентилятора застрянет в сыпучей среде, предварительно вырыв приямок). Так же нет смысла рассматривать принцип действия радиоизотопных измерителей, тем более рекомендовать их для проверки уровня питьевой воды.
Как выбрать?
Выбор датчика уровня воды в резервуаре зависит от многих факторов, основные из них:
- Состав жидкости. В зависимости от содержания в воде посторонних примесей может меняться плотность и электропроводность раствора, что с большой вероятностью отразится на показаниях.
- Объем резервуара и материал, из которого он изготовлен.
- Функциональное назначение емкости для накопления жидкости.
- Необходимость контролировать минимальный и максимальный уровень, или требуется мониторинг текущего состояния.
- Допустимость интеграции в систему автоматизированного управления.
- Коммутационные возможности устройства.
Это далеко не полный список для выбора измерительных приборов данного типа. Естественно, что для бытового назначения можно существенно сократить критерии отбора, ограничив их объемом резервуара, типом срабатывания и схемой управления. Существенное сокращение требований делает возможным самостоятельное изготовление подобного устройства.
Делаем датчик уровня воды в резервуаре своими руками
Допустим, есть задача автоматизировать работу погружного насоса для водоснабжения дачи. Как правило, вода поступает в накопительную емкость, следовательно, нам необходимо сделать так, чтобы насос автоматически выключался при ее заполнении. Совсем не обязательно для этой цели покупать лазерный или радиолокационный сигнализатор уровня, собственно, никакой приобретать не нужно. Несложная задача требует простого решения, оно показано на рисунке 8.
Схема управления водозабоным насосом
Для решения задачи понадобится магнитный пускатель с катушкой на 220 вольт и два геркона: минимального уровня — на замыкание, максимального — на размыкание. Схема подключения насоса проста и, что немаловажно, безопасна. Принцип работы был описан выше, но повторим его:
- По мере набора воды поплавок с магнитом постепенно поднимается, пока не дойдет до геркона максимального уровня.
- Магнитное поле размыкает геркон, отключая катушку пускателя, что приводит к обесточиванию двигателя.
- По мере расхода воды, поплавок опускается, пока не достигнет минимальной отметки напротив нижнего геркона, его контакты замыкаются, и поступает напряжение на катушку пускателя, подающего напряжение на насос. Такой датчик уровня воды в резервуаре может работать десятилетиями, в отличие от электронной системы управления.
Датчик уровня
Как известно, производство – это сложный и трудоемкий процесс, который требует огромного количества усилий. Именно поэтому для автоматизации многих процессов, в числе которых контролирование уровня воды в резервуарах, используют специальные датчики уровня.
Они отвечают за подачу специфического сигнала, когда технологическая среда достигнет экстремально-высокого уровня и носят название – датчик уровня.
Стоит отметить, что спектр их функций достаточно широк и применяются они даже в быту. Каждое такое устройство ориентировано на выполнение конкретной задачи, имеет свои специфические особенности, плюсы и минусы, а также области применения, что мы и обсудим в нашей сегодняшней статье.
Виды датчиков уровня
Датчик уровня, как упоминалось выше – устройство, которое призвано помогать контролировать уровень жидкостей в резервуарах. Существует несколько видов датчиков уровня, каждый из которых характеризуется своими специфическими особенностями.
Поплавковые. По своей конструкции являются наиболее простыми, за счет чего имеют наибольшее распространение и использование. Представляет собой поплавок, который прикрепляется через проволоку/нить к лепестку контакта, который передает ему сигнал в случае изменения положения/уровня расположения поплавка.
Ёмкостные. Этот вид датчиков выглядит как несколько пластин, располагающихся по обеим сторонам резервуара с жидкостью или иным материалом. При помощи пластин вычисляется изменение самой емкости в зависимости от того какое количество материала осталось в резервуаре. В большинстве своем, эти датчики используются для определения уровня расположения сыпучих материалов.
Радарные. В данном случае работа осуществляется по принципу «излучатель – приемник частотных волн», поверхность материала расположение которого изменяется отражает излучения, подающиеся датчиком после чего приемник, улавливает это излучение и сравнивает полученные данные с отраженными и определяет уровень материала в емкости.
Ультразвуковые. Принцип их работы очень похож на принцип работы радарных датчиков, правда излучение сигналов происходит посредством ультразвука. В остальном все аналогично и происходит анализ уровней сигналов, излучаемых в разные промежутки времени после чего определяется расстояние до поверхности материала в сосуде.
Гидростатические. Эти датчики уровня работают посредством измерения косвенной величины — давления столба жидкости. Давление пропорционально уровню жидкости в резервуаре.
Где используется датчик уровня
Область применения датчиков уровня довольно-таки широка, о чем можно сделать вывод проанализировав, расписанные выше виды.
Можно точно сказать, что для каждого вида датчика существуют своё назначение, но в целом оно является единым для всех – определять изменение уровня материала в резервуаре. В основном это необходимо в конструкциях различных насосов, когда резкие перепады жидкостей могут привезти к поломке целой системы или сломать всю линию производства, если мы говорим о какой-то технологической фирме. Отсюда вытекает, что есть два вида применения для датчиков:
- датчик уровня для использования в быту;
- датчик уровня для контроля за уровнем жидкости при производстве;
В целом, если вам необходимо контролировать процесс подачи какой-либо жидкости или сыпучего материала, а также собирать отчетность о том, как это происходит, с какой скоростью и. т. д для дальнейшего анализа. В таком случае датчик уровня вам 100% понадобится и будет просто катастрофически необходим.
Вот в принципе и вся необходимая информация, которую вам необходимо знать про датчики уровня. Если вы понимаете, что вам необходимо данное устройство и перед вами встал вопрос как правильно его подобрать,то все проще простого. Зная область применения для которой он вам нужен и изучив все существующие виды датчиков просто соотнесите одно с другим и сделайте необходимый выбор.
Стоит отметить, что также необходимо учитывать тип материала, подвергаемого измерению ведь, согласитесь, между жидкостью и, скажем, сыпучими веществами. Поэтому старайтесь учитывать все нюансы и тонкости, а мы в свою очередь надеемся, что это устройство прослужит вам долго и будет оказывать неоценимую помощь в быту или производстве!
Водоуказательные приборы, их назначение, устройство и работа
В котельных для определения уровня воды используются водоуказательные приборы с круглым и плоским стеклом, сниженные указатели уровня и водопробные краны.
Принцип работы водоуказательных приборов – закон сообщающихся сосудов: вода в сообщающих сосудах устанавливается на одном уровне независимо от формы.
Водоуказательное стекло является основным прибором для определения уровня воды в паровых котлах – на каждом должно быть не менее двух водоуказательных приборов, в котлах паропроизводительностью менее 0,7 т/час возможна замена одного из них двумя пробными кранами, которые размещаются на низшем и высшем допустимых уровнях воды в котле.
Рис. 25. Водоуказательный прибор со стеклом «Клингер».
6 – продувочный кран
7 – водяной кран
10 – сальниковая втулка
11 – сальниковая набивка
12 – корпус (рама) стекла
Водоуказательный прибор состоит из круглого или плоского стекла и кранов — парового, водяного и продувочного.
Водоуказательные приборы с круглым стеклом устанавливаются на паровых котлах и баках с давлением до 0,7 кгс/см . Высота самого стекла может быть от 200 до 1500 мм, диаметр — 8-20 мм, – толщина стекла 2,5-3,5 мм. Стеклянные трубки устанавливают в краны и уплотняют с помощью набивки из колец.
Водоуказательный прибор с плоским стеклом состоит из металлической рамки, в гнездо которой вставляется на тонкой паронитовой прокладке плоское стекло, плотно прижатое к рамке крышкой с болтами.
Плоское стекло может быть гладким или рифленым. Рифленое стекло ,,Клингер” (см.рис.25) с внутренней стороны имеет вертикальные призматические канавки, а с внешней стороны оно отполированное. В таком стекле вода кажется темной, а пар светлым. Рифленое стекло выпускается от 1-го по 9-й номер с длиной 115-340 мм, а гладкое — шести номеров — 140 – 340 мм.
Сверху и снизу в рамку вкручивают штуцеры, которыми рамка устанавливается в паровой и водяной краны для уплотнения в кольцевой зазор кладут кольца из асбестового шнура.
Если при работе парового котла краны водоуказательного прибора не загрязнены, то уровень воды в нем слегка колеблется.
При загрязнении водяного крана уровень воды становится неподвижным, а если засорился паровой водоуказательное стекло заполняется водой выше действительного уровня. Продувку проводят каждую смену.
Из рабочего положения (паровой и водный краны открыты, а продувочный закрыт) последовательность продувки такая:
1) открываем продувочный – продуваем паром и водой;
2) закрываем водяной – продуваем только паром
3) открываем водяной – продуваем паром и водой;
4) закрываем паровой – продуваем только водой;
5) открываем паровой – продуваем паром и водой;
6) закрываем продувочный – вода должна быстро подняться к определенному уровню и слегка колебаться — этот уровень нужно уравнять с уровнем второго водоуказательного стекла. При такой последовательности продувки стекло будет все время горячим – это и обеспечит его целость.
Если водоуказательное стекло находится на высоте больше 6 м от – площадки наблюдения или уровень воды плохо просматривается, допускается установка двух сниженных указателей уровня воды. На них должны быть нанесены низший и высший допустимые уровни воды по водоуказательному стеклу, которое установлено на этом же котле. В этих случаях допускается установка одного водоуказательного стекла прямого действия.
Прибор работает по принципу уравновешивания двух столбов воды в соединительных трубках при помощи цветной жидкости, которая находится в них, и имеет большую вязкость, чем вода и не смешивается с ней. Состав тяжелой жидкости бывает различный. Например, четырехбромистый углерод с хлороформом и бензолом.
На всех водоуказательных приборах против допустимого низшего уровня воды в котле должен быть установлен неподвижный металлический указатель с надписью «НДУ». Этот указатель должен быть установлен не менее чем на 25 мм выше нижней видимости кромки стекла.
Такой же указатель устанавливается ниже на 25 мм верхней видимой кромки стекла с надписью «ВДУ», соответствующему высшему допустимому уровню воды в котле.
Датчики уровня воды: функциональные возможности, виды, применение
Необходимость измерения уровня жидкости и других веществ в различных емкостях возникает не только на производстве, но и в бытовых условиях. Для этих целей применяются специальные устройства — датчики уровня жидкости. Данные приборы позволяют осуществлять постоянный контроль уровня воды, а также сыпучих материалов в резервуарах. О том, какие функции выполняют такие устройства, какие их разновидности представлены, а также как выбрать подходящий вариант, мы подробно расскажем в этой статье.
Датчики уровня: функциональные возможности
Данные устройства реагируют на любые изменения объема жидкости и других веществ и оперативно сигнализируют в случае превышения предельно допустимого значения.
Датчики уровня могут использоваться для включения реле сигнализации.
С помощью таких приборов осуществляется передача показателей уровня жидкости и других веществ на табло пульта управления.
Устройства используются для организации системы автоматического контроля воды в емкости.
Основные разновидности датчиков уровня
1. По принципу действия устройства подразделяются на следующие виды:
Поплавковые датчики уровня. Одним из ключевых достоинств таких приборов является достаточно простая конструкция. Наиболее часто поплавковые датчики используются совместно с электрическими реле. Принцип работы устройств несложен. Как только уровень жидкости повышается и достигает предельно допустимого значения, вода начинает воздействовать на поплавок. Он, в свою очередь, меняет исходное положение. После этого замыкается контакт реле, с которым взаимодействует поплавковый выключатель.
Гидростатические. Приборы такого типа реагируют на изменения показателей гидростатического давления столба жидкости в емкостях. Датчики фиксируют изменение его значения и, в соответствии с полученными данными, определяют уровень водного столба. Среди ключевых преимуществ такого оборудования можно выделить сравнительно небольшие габариты, надежность и оптимальную стоимость. При выборе гидростатических датчиков стоит учитывать, что их эксплуатация в агрессивных средах недопустима.
Емкостные. Датчики этого типа представляют собой пластины, которые располагаются с разных сторон заполненного резервуара. Эти устройства фиксируют любые изменения показателей емкости, которые происходят в результате изменения количества измеряемого вещества. Отсутствие подвижных элементов в конструкции емкостных датчиков делает их одними из самых надежных и простых. При этом следует учитывать, что такое оборудование является достаточно требовательным к температурному режиму. Наиболее часто емкостные датчики используются для контроля уровня сыпучих веществ.
Радарные. Такие датчики осуществляют контроль уровня воды и других веществ посредством сравнения частотного сдвига, задержки между излучением и достижением отраженного сигнала. Таким образом, устройства выполняют функцию излучателя и улавливателя отражения радиоволны. Среди достоинств радарных устройств можно выделить следующие:
- отсутствие подвижных конструкционных частей;
- неприхотливость к эксплуатационным условиям;
- отсутствие контакта с контролируемой средой;
- высокая точность измерений.
Ультразвуковые. По алгоритму работы и схеме такие устройства аналогичны радарным. Основное отличие заключается в том, что излучение происходит в ультразвуковом диапазоне. Генерируемое ультразвуковое излучение, достигая поверхности воды, отражается и попадает на приемник устройства. Расчет расстояния до поверхности жидкости осуществляется с учетом скорости перемещения и других параметров. Ультразвуковые датчики отличаются простотой конструкции и не требуют соблюдения особых эксплуатационных условий.
2. По способу измерения объема жидкости и других веществ приборы делятся на следующие виды:
Бесконтактные. Устройства, работающие таким образом, предназначаются для измерения объема вязких, токсичных, жидких, твердых, сыпучих веществ.
Контактные. Приборы, которые функционируют таким образом, размещаются в емкости на определенном уровне. Как только измеряемое вещество достигает определенных показателей, устройство срабатывает.
Особенности выбора датчика уровня воды и других веществ
Отдавая предпочтение конкретному устройству, необходимо учитывать целый ряд нюансов. Среди них стоит выделить следующие:
Тип и характеристики измеряемого вещества. Различные виды датчиков могут эксплуатироваться в разных средах. Знание параметров измеряемого вещества поможет подобрать подходящее устройство.
Особенности резервуара. В зависимости от того, из какого материала изготовлена емкость с измеряемым веществом, подбирается уровнемер с определенным принципом действия.
Функциональные особенности датчика. Некоторые устройства имеют расширенный функционал, например, позволяют осуществлять обработку и преобразование аналогового сигнала.
Предельные параметры измеряемой величины. Если требуется осуществлять контроль уровня жидкости в длинных емкостях и при этом объем воды регулярно меняется, стоит отдать предпочтение не поплавковым, а радарным датчикам.
Условия эксплуатации прибора. В ряде отраслей, например в пищевой промышленности, выбор измерительного оборудования должен осуществляться в строгом соответствии с предписанными санитарными нормами.
Наличие необходимых разрешений и сертификатов. Не все разновидности датчиков уровня можно использовать во взрывоопасных и других специфических средах. Возможность эксплуатации устройств в определенных условиях указана в сопутствующей документации.
Где используются датчики уровня?
Такое оборудование находит широкое применение в разных отраслях. Датчики уровня воды и других веществ используются в сельскохозяйственной сфере. С их помощью осуществляется контроль уровня системы полива, удобрений и проч.
Активно применяются такие приборы в пищевой промышленности. Здесь с их помощью осуществляется контроль уровня различных типов жидкостей (воды, молока и проч.).
Уровнемеры находят широкое применение в нефтехимической отрасли. С их помощью осуществляется регулярное измерение количества нефти, бензина и масла.
Датчики уровня используются в фармацевтической промышленности. Здесь они контролируют производство жидких лекарственных препаратов.
Кроме того, такое оборудование применяется в системах водоснабжения и водоотведения, а также в теплоэнергетической отрасли.
Обратившись в компанию «ОвенКомплектАвтоматика», вы можете заказать различные модификации датчиков уровня воды и других веществ. Все оборудование, которое представлено на нашем сайте, имеет необходимые сертификаты и полностью соответствует установленным стандартам качества, надежности и безопасности.
Датчики уровня воды и другая реализуемая продукция подвергается обязательному тестированию перед поступлением в продажу. Такой подход позволил нашей компании заручиться доверием тысяч заказчиков. Сегодня реализуемое организацией оборудование находит широкое применение по всей России.
Всю продукцию, представленную на нашем сайте, мы предлагаем приобрести по стоимости, свободной от наценок посредников. Наша компания сотрудничает с производителями оборудования напрямую, не привлекая сторонних исполнителей. Это позволяет нам формировать действительно выгодные цены. Также наши клиенты могут рассчитывать на дополнительные бонусы в виде скидок, которые предоставляются при оптовых заказах и постоянном сотрудничестве.
Выбирая продукцию на нашем сайте, вы можете воспользоваться услугой доставки. Мы привезем оборудование абсолютно бесплатно в любую точку столицы при заказе изделий на 35 000 рублей, а также по области, если итоговая сумма чека составит не менее 100 000 рублей.
Также наши специалисты осуществляют гарантийное и послегарантийное обслуживание приборов.
Сделать заказ на нашем сайте можно в онлайн-режиме. Задать все интересующие вопросы вы можете нашим специалистам, обратившись по указанному на сайте номеру.
ДАТЧИК УРОВНЯ ВОДЫ И ДРУГИХ ЖИДКОСТЕЙ
Отслеживание уровня воды и аналогичных жидкостей осуществляется с помощью приборов с разным типом и функционалом. Выбор конкретного варианта делают исходя из поставленных задач, внешних условий и свойств рабочей жидкости.
Во избежание ошибок и лишних трат подбор и монтаж датчиков производственного и общественного назначения доверяют специалистам. Датчики для индивидуального пользования без проблем выбираются и устанавливаются самостоятельно.
Данная группа для измерения уровня воды или других жидкостей представлена приборами с абсолютно разным принципом работы.
Эти устройства могут быть механическими, электронными, магнитными, оптическими, гидростатическими или локационными.
Они устанавливаются в местах с затруднительным или отсутствующим доступом к воде или при наличии угрозы безопасности при прямом измерении.
Простейшие датчики уровня работали за счет базовых законов физики (силы выталкивания или разницы в электропроводности разнородных сред). Современные разновидности пригодны для решения самых разных задач, включая:
- онлайн мониторинг фактического уровня воды;
- оповещение о достижении предельных или заданных значений уровня жидкости;
- измерение и расчет объема рабочей жидкости в емкостях со сложной формой или скорости ее расхода;
- хранение, накопление и обработку результатов.
Исходя из функционального назначения все датчики уровня воды делятся на уровнемеры и сигнализаторы. Первые устанавливаются с целью непрерывного мониторинга этого параметра и преобразовывают его значение в аналоговый или цифровой сигнал.
Вторые задействуются при необходимости получения сигнала или команды о достижении определенного значения уровня жидкости в емкости.
ВИДЫ ДАТЧИКОВ УРОВНЯ ИХ ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ
В зависимости от способа контакта с жидкой средой все датчики этого типа разделяются на:
- контактные;
- бесконтактные.
Вторая группа более ограничена и представлена высокотехнологичными радарными микроволновыми уровнемерами и ультразвуковыми датчиками обоих типов.
Микроволновые радарные уровнемеры в свою очередь разделяются на приборы с разным принципом действия (контроль импульсов или FMCV локация), рабочим диапазоном и частотой излучения. Эти уровнемеры признаны самыми совершенными, единственным ограничением их применения считается высокая цена.
Принцип действия ультразвуковых уровнемеров и сигнализаторов основан на анализе времени распространения импульсов от сенсора-излучателя до жидкой среды. К преимуществам приборов этой группы относят экономичность, компактность и неприхотливость, в целом их характеристики считаются универсальными.
Сфера применения ультразвуковых разновидностей ограничена водой и другими жидкостями, для измерения уровня сыпучих веществ они не подходят. К учитываемым особенностям этих устройств также относят потребность в компенсации некоторых внешних влияний (ветра, наличия пенного слоя).
Контактные датчики более распространены и многообразны. В зависимости от принципа действия эта группа условно разделяется на:
- емкостные и кондуктометрические разновидности, имеющие схожий принцип работы и определяющие уровень по изменению емкости среды и показателей сопротивления соответственно;
- поплавковые измерители в свою очередь разделяемые на простые механические и усовершенствованные герконовые;
- гидростатические уровнемеры и сигнализаторы, используемые при отслеживании уровня воды и жидкостей с постоянной плотностью при давлении внешней среды не выше атмосферного;
- оптические электронные сигнализаторы предельного уровня, отслеживающие это значение за счет изменения отражательной способности воды;
- вибрационные устройства, отслеживающие достижение определенного уровня за счет анализа изменений амплитуды колебаний чувствительного элемента.
Поплавковые механические датчики имеют самый простой принцип работы (контакты замыкаются при выталкивании поплавка рабочей жидкостью). Устройства этой группы ценятся за надежность и доступность, но из-за срабатывания исключительно при достижении определенного предела их возможности ограничены.
Герконовые (они же магнитно-поплавковые) датчики этих недостатков лишены, контакты их чувствительных элементов могут замыкаться по мере приближения магнита. Все поплавковые разновидности не нуждаются в сложном монтаже и обходятся дешево, но в клейких и динамичных средах они малополезны.
Емкостные датчики оснащаются специальными электродами, образующими с корпусом примитивный конденсатор. Их используют для мониторинга уровня воды и любых не вспенивающихся и не набрызгивающихся на зонд жидкостей (исключение – емкостные радиочастотные виды).
Кондуктометрические разновидности датчиков уровня жидкости оснащаются жесткими стержнями или гибкими тросовыми электродами. Функции общего электрода у них выполняют металлические стенки рабочего резервуара или контрольные стержни.
Замыкание реле происходит при контакте рабочего элемента с пищевой или технической водой, напитками, растворами солей или щелочей и стоками. Их преимущества и недостатки во многом схожи с емкостными, но длину их электродов легче менять. В отличие от емкостных разновидностей кондуктометрических принцип реализуется исключительно в сигнализаторах.
Гидростатические разновидности имеет широкую сферу применения и ценятся за надежность и неприхотливость. В частности, с их помощью отслеживается уровень воды в скважинах (безальтернативное применение), контролируется давление в насосных и котельных и работа оросительных установок.
Но из-за риска получения некорректных результатов их не рекомендуют использовать для отслеживания уровня растворов с переменной плотностью.
Оптические электронные датчики используются в качестве альтернативы герконовым при отслеживании уровня воды в резервуарах, находящихся под вибрацией.
Они ценятся за компактность и возможность получения независимых от внешних факторов результатов. Из-за дороговизны, ограничений в объеме резервуаров и потребности в профессиональном монтаже они используются реже остальных.
Вибрационные сигнализаторы срабатывают при изменении вибрации вилочковых чувствительных элементов. Такие приборы имеют средние показатели точности и экономичности и хорошо себя проявляют при работе с пенными и вязкими средами. Вибрационные сигнализаторы не имеют эксплуатационных недостатков, но для постоянного мониторинга или выдачи сверхточных результатов они не предназначены.
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ И ОСОБЕННОСТИ ВЫБОРА
Сфера применения распространяется на воду и водные растворы, нефтепродукты и смазочные материалы, пищевые напитки и стоки. При достаточной защищенности корпуса или бесконтактном замере такие датчики отслеживают уровень щелочей, кислот и вязких сред, включая агрессивные. Один и тот же тип датчика при этом может использоваться для разных целей.
В частности, при работе с водой и любыми невязкими жидкостями отличные результаты обеспечивают ультразвуковые, поплавковые, вибрационные, оптические, емкостные и гидростатические сигнализаторы и уровнемеры. При работе с растворами кислот предпочтение отдается емкостным, вибрационным и герконовым датчикам. Для контроля пенных или липких сред лучше всего подходят емкостные радиочастотные приборы. При высокой вязкости рабочей среды помимо них стоит использовать вибрационные или ультразвуковые бесконтактные разновидности.
При подборе конкретного прибора последовательно учитывается:
- состав и физико-химические параметры рабочей жидкости;
- объем, форма и материал стенок резервуаров (некоторые датчики требуют врезки в стенки, что не всегда допустимо);
- потребность в постоянном мониторинге или допустимость использования сигналов о достижении предельных значений;
- коммутационные и интеграционные возможности приборов, требования к монтажу и обслуживанию.
При выборе датчиков для бытовых целей предпочтение отдается энергонезависимым, неприхотливым, надежным и долговечным устройствам. Большинство частных задач (отслеживание уровня воды насоса, колодца, бассейна) решает поплавковый кабельный датчик.
При необходимости постоянного контроля уровня воды в скважине устанавливаются гидростатические уровнемеры или сигнализаторы. Остальные разновидности использовать для этих целей нецелесообразно.
© 2014-2022 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют ознакомительный характер, могут выражать мнение автора и не подлежат использованию в качестве руководящих и нормативных документов.
Виды датчиков-уровнемеров для определения уровня жидкости в емкостях
Чтобы автоматизировать некоторые производственные процессы, требуется контроль уровня жидкости. Подобные измерения выполняются с применением специальных уровнемеров для емкостей, которые подают сигнал при достижении определенного уровня воды. Существует несколько типов этих приспособлений.
Конструктивные особенности и принцип работы
Конструкция измерителей уровня жидкости в резервуаре определяется такими характеристиками:
- Функциональностью. По этому параметру все измерительные устройства этого класса классифицируют на уровнемеры и сигнализаторы уровня жидкости. Последние определяют конкретную точку наполненности емкости (максимальную и минимальную), а первые — постоянно контролируют уровень жидкости.
- Принципом работы. В основу этого параметра заложена акустика, оптика, магнетизм, электропроводность и так далее. От принципа действия устройства зависит область его применения.
- Методика измерения (бесконтактная или контактная).
Кроме того, конструктивные особенности устройства определяют тип технологической среды. Например, уровнемеры в баках с питьевой водой отличаются от приспособлений, которые предназначены для измерения наполненности резервуаров с промышленными стоками.
Разновидности датчиков
Все уровнемеры классифицируются по принципу их действия. Основные типы измерительных устройств:
- Поплавковый. Это самый простой вариант измерения уровня воды в баке. Конструкция поплавкового уровнемера включает в себя 2 геркона, магнит и поплавок. Когда уровень жидкости увеличивается, поплавок поднимается до первого геркона, который отключает реле двигателя. Если резервуар опустошается, поплавок опускается до второго геркона, который запускает реле и включает насос, перекачивающий жидкость из скважины. Герконовый датчик предельного уровня жидкости можно сделать своими руками. При этом он будет работать, даже если в резервуаре будет объемный слой пены.
- Ультразвуковой. Эта разновидность измерительных устройств применяется как для сухой, так и для жидкой среды. Ультразвуковые датчики могут иметь дискретный или аналоговый выход. То есть приспособление может постоянно контролировать уровень воды или ограничивать наполнение емкости при достижении конкретной точки. Такой уровнемер состоит из приемника, УЗ-излучателя и контроллера, отвечающего за обработку сигнала. Сигнализаторы ультразвукового типа являются беспроводными и бесконтактными, поэтому их можно устанавливать даже во взрывоопасных и агрессивных жидкостях.
- Электродный (кондуктометрический). Такие уровнемеры не подходят для емкостей с дистиллированной водой. Стандартная конструкция оснащена трехуровневым сигнализатором, в котором наполнение резервуара контролирует пара электродов, а третий — предназначен для аварийных ситуаций, для запуска режима активной откачки.
- Емкостный. С использованием таких уровнемеров можно точно идентифицировать предельное наполнение резервуара. Они подходят как для жидкостей, так и для сыпучих субстанций. Емкостные уровнемеры функционируют по такому же принципу, что и конденсаторы: измерение выполняется между пластинками чувствительного элемента. При достижении пикового значения на контроллер отсылается соответствующий сигнал. Иногда емкостные сигнализаторы работают по принципу «сухого контакта», при котором устройство срабатывает через стенку резервуара. Эти приспособления могут эффективно работать в очень обширном диапазоне температур, на их функционирование не влияет электромагнитное излучение. Такие эксплуатационные свойства расширяют область использования емкостных уровнемеров.
- Радарный. Эта разновидность сигнализаторов является универсальной, так как она работает с любыми видами технологических сред, включая взрывоопасные и агрессивные жидкости. При этом показания не будут изменяться под воздействием температуры и давления. Прибор излучает радиоволны в определенном частотном диапазоне. Приемник улавливает отраженный радиосигнал и определяет заполненность резервуара, руководствуясь периодом задержки сигнала. На датчик-измеритель не влияет температура и давление. Запыленность технологической среды тоже не сказывается на показаниях. Специалисты отмечают, что радарные приспособления обладают максимальной точностью, так как их погрешность не превышает 1 мм.
- Гидростатический. Этот тип сигнализатора позволяет измерять как текущее, так и предельное наполнение емкостей. Принцип работы гидростатического устройства базируется на измерении давления столба жидкости. Популярность таких датчиков обусловлена небольшой ценой и достаточной точностью.
Существуют и другие типы устройств, но они обладают специфичным назначением.
Правила выбора
Выбирать уровнемер для резервуаров необходимо с учетом большого количества факторов. Среди них:
- состав воды;
- объем емкости и материал, который был использован для ее изготовления;
- потребность в контроле предельного и минимального уровня жидкости или мониторинг действительного состояния;
- возможность внедрения автоматического управления в систему;
- коммутационные возможности приспособления.
Для выбора бытовых устройств важно учитывать объем емкости, схему управления и принцип срабатывания.
Популярные модели
Современный рынок предлагает много моделей сигнализаторов. Самые популярные из них:
- ДЕ-1 (датчик емкостный). Чаще всего этот сигнализатор используется в агрессивных средах химической и металлургической промышленности. Он позволяет контролировать температуру и уровень сыпучих и жидких веществ. Нередко используется в установках аварийной защиты.
- ЭСУ-1 (электронный сигнализатор уровня). Корпус этой модели изготовлен из высококачественной стали и фторопласта. Чаще всего ЭСУ-1 устанавливают во взрывоопасных и агрессивных средах. Источник электропитания находится за пределами технологической среды. Датчик измеряет уровень нефти, спирта и воды. Блок питания выполнен из прочного алюминиевого сплава.
- РУ-305 (реле уровня). Этот прибор предназначен для контроля состояния жидких сред. Его корпус выполнен из особого материала и может с легкостью выдерживать температуры от -50 до +50 градусов Цельсия. Однако РУ-305 запрещается применять в агрессивных химических средах. Из недостатков этого уровнемера потребители отмечают лишь то, что он работает только в одном положении, без наклона. Измерение уровня осуществляется посредством перемещения магнита с поплавком и срабатывания герконом. Измерения имеют точность не более 5 мм.
- СУ-100 (сигнализатор уровня). Датчик для измерения уровня сыпучих и жидких веществ. В конструкции СУ-100 присутствует электромагнитное реле.
- Rosemount 5600. Этот радарный датчик уровня позволяет бесконтактно измерять любую разновидность веществ. Чтобы добиться максимально точных показаний, уровнемер необходимо правильно установить. Точность показаний устройства может ухудшаться из-за воздействия электромагнитного излучения. Корпус обладает взрывозащитной конструкцией и дисплеем, на котором отображается вся необходимая информация. Rosemount 5600 может использоваться для измерения температурных показателей в резервуаре. Чтобы в полной мере оценить возможности этого оборудования, ему необходима квалифицированная настройка с учетом диаметра трубопровода, длины уровнемера и расстояния между уровнем и опорной точкой.
Сложные модели целесообразно приобретать лишь для промышленного применения. Для бытовых целей подходят простейшие варианты уровнемеров.
Разновидности датчиков уровня воды
В промышленных и бытовых условиях есть необходимость контролировать уровень жидкости в емкостях. Для этого используют специальные измерительные устройства — датчики уровня жидкости. Они могут быть контактными и бесконтактными. Оба варианта располагаются на заданной высоте емкости и, если вода поднимается выше установленной точки, срабатывает датчик, сигнализируя об этом пользователю. Бывает несколько типов приборов, которые отличаются функциональностью и принципом работы. В статье пойдет речь о разновидностях датчиков, контролирующих уровень воды. Также будет затронута тема, как сделать датчик уровня жидкости своими руками.
Классификация
Все выпускаемые датчики делятся на два класса: уровнемеры и сигнализаторы.
Задача первых — постоянное измерение уровня жидкости в настоящем времени. В их конструкции предусмотрены сенсоры, которые и принимают сигнал. Данные обрабатываются аналоговой или цифровой электронной схемой, входящей в состав датчика. Показатели выводятся на элементы индикации.
У сигнализаторов иная задача — они сигнализируют, когда уровень воды в емкости достиг заранее установленного значения. Такие датчики уровня жидкости, срабатывая, передают данные о прекращении подачи воды. Выходной сигнал в них — дискретный. Сигнализация — звуковая или световая.
Как измеряется уровень
Существует несколько методов измерения. Все зависит от того, какими свойствами обладает жидкость в резервуаре:
- Контактный. В этом случае датчик уровня напрямую взаимодействует с водой, находящейся в емкости.
- Бесконтактный. Без прямого контакта с жидкостью. Приборы этого типа используют для измерения уровня вязкой среды или обладающей агрессивными свойствами.
Контактные измерители устанавливают в саму емкость: на поверхности (поплавок), в глубине (манометры гидростатического образца) или крепят на стенку (пластинчатые). Бесконтактные датчики измерения уровня жидкости не должны соприкасаться с водой, поэтому их размещают таким образом, чтобы была возможность «наблюдать» за поверхностью среды.
Поплавковые измерители
Наиболее распространенные, при этом надежные и доступные измерительные приборы, выполненные в виде поплавка (более известны как ПДУ). В зависимости от конструкции бывают вертикальными и горизонтальными.
Вертикальный поплавковый датчик для измерения уровня воды называется так, потому что его шток расположен вертикально. В его корпусе находится магнит круглой формы. Шток — полая пластиковая трубка, внутри которой стоят герконы.
Поплавковые устройства размещают на поверхности измеряемой воды. Когда магнитное поле подходит к геркону, срабатывают контакты датчика — это и есть сигнал о том, что емкость заполнилась до обозначенного объема. Контактные пары можно последовательно соединить друг с другом, используя резисторы. Это даст возможность отслеживать уровень жидкости, опираясь на общее сопротивление цепи. Параметр стандартного сигнала в этом случае — 4–20 мА. Как правило, датчики уровня воды поплавкового типа применяются в резервуарах длиной до 3 м.
Даже если визуально измерители похожи, в них могут быть установлены разные электрические схемы с герконами. Датчики ставят на разных уровнях емкости, чтобы получать сигнал по мере наполнения. Встречаются линейные устройства, передающие сигнал непрерывно.
Не всегда можно реализовать поверхностную установку. В таких ситуациях применяют поплавковые датчики для измерения уровня жидкости, но горизонтального положения, которые крепят на стене. Магнит и поплавок располагаются на рычаге с шарниром, а геркон «прячут» в корпус. При повышении уровня жидкости начинает действовать магнит, подходя к контактам, что и приводит к срабатыванию датчика.
Если жидкость загрязненная или подвергается замерзанию, используют «усиленные» поплавковые измерители на гибком тросе. Конструкция: герметичная емкость, располагаемая на глубине, в ней — тумблер или металлический шар с герконом. Когда уровень жидкости совпадает с положением датчика, емкость переворачивается и вместе с этим срабатывает контакт.
Наиболее точные и надежные поплавковые устройства — магнитострикционные. Они оснащены поплавком и магнитом, скользящими вдоль металлического стержня. Рабочий принцип сводится к изменению продолжительности прохождения ультразвукового импульса через стержень. Так как в конструкции нет электрических контактов, ультразвуковой датчик уровня срабатывает четче.
Емкостные
Емкостной датчик измерения уровня жидкости имеет вид пластин, располагающихся с обеих сторон резервуара. Сигнализаторы этого вида могут определить максимальный уровень заполнения. В качестве технологической среды выступает вода или сыпучие, смешанные вещества.
Емкостной измеритель работает по аналогии с конденсатором: емкость измеряется между пластинами. Когда вода в баке достигнет пороговой отметки, на контроллер поступает сигнал. Может быть использован и «сухой контакт» — датчик срабатывает через стенку емкости, будучи изолированным от рабочей среды.
Емкостные уровнемеры работают в разных диапазонах температур, срабатывают даже на больших расстояниях и на них не воздействуют электромагнитные поля. Благодаря этим характеристикам расширяется сфера применения. То есть, датчик может быть использован даже в тяжелых условиях.
Электродные
Эти измерители используют для контроля уровня электропроводных жидкостей. Рабочий принцип: посредством переменного напряжения следят, как меняется сопротивление воды между погруженными однополюсными электродами.
Конструкция датчика: один маленький и два длинных электрода, закрепленные в коробке зажимов. Тот что меньше — контакт верхнего уровня воды, длинные — нижнего. С реле и схемой насоса электродный датчик уровня соединяется проводами.
Когда вода контактирует с маленьким электродом, насос выключается. И включается при понижении уровня до длинных электродов.
В зависимости от конструкции бывают:
- Одностержневыми. Применяются в тех ситуациях, когда бак, емкость или цистерна для хранения рабочей среды имеют проводящие стенки. Роль стенки — контрольный электрод. Такие приборы контролируют одно значение уровня.
- Многостержневыми. В их конструкции несколько электродов, что позволяет отслеживать несколько контрольных точек.
Если стены резервуара не проводящие, то применяется уровнемер с дополнительным контрольным электродом. Контакты устройства, расположенные в воде, могут окисляться. Для уменьшения этого влияния используется нержавеющая сталь или стержни графита.
Гидростатические
Принцип работы этих уровнемеров — измерение давления или перепада давления в жидкости. В рабочей среде действует гидростатическое давление, и оно меняется в зависимости от погруженности. Одна мембрана устройства ставится на емкости, а вторая — в месте избыточного давления (закрытый резервуар) или на подаче атмосферного (открытый). Гидростатический датчик подходит для контроля уровня вязких жидкостей. При этом чувствительный элемент прибора контактирует с измеряемой средой.
Бывает два вида конструкции:
- Погружной преобразователь давления. Имеет вид двух блоков, соединенных компенсационным кабелем. Измерителем выступает погружной зонд. Применяют такой датчик уровня воды в скважине, колодце, водоеме и других открытых источниках. Материалы изготовления: корпус — полимерный или стальной, мембрана — стальная или керамическая. В компенсационном кабеле размещается трубка опорного давления, выполненная из тефлона, полиуретана или ПВХ.
- Врезной преобразователь давления. Устанавливается на стенку резервуара в горизонтальном положении. Бывают контактные и бесконтактные датчики измерения уровня жидкости, с открытой торцевой мембраной.
Погружные устройства основываются на измерении гидростатического давления. При помощи этого метода определяется высота столба воды в зависимости от давления, действующего на стенки сосуда или его дно.
Гидростатический уровнемер применяется, если нужно измерить столб жидкости глубиной до 250 м. Есть устройства специального исполнения — для глубоководных замеров.
Радарные
Универсальные сигнализаторы, которые применяются для замера уровня любых технических сред. Жидкость может быть агрессивной и взрывоопасной, при этом ни давление, ни температура не отражаются на показателях.
Принцип работы не сложен. От датчика исходят радиоволны узкого диапазона (несколько ГГц), в это время приемник ловит сигнал и, основываясь на времени задержки, определяет насколько заполнена емкость. Давление, температура и свойства рабочей среды не оказывают влияния на измеритель. То же самое касается и запыленности. Радарные датчики — высокоточные приборы с погрешностью не больше 1 мм.
Сегодня это один из технологичных и совершенных методов измерения, о чем говорят его преимущества:
- отсутствуют подвижные элементы;
- бесконтактный способ замера;
- универсальный (практически для любых сред, независимо от условий);
- высокоточный.
Вот только стоят такие уровнемеры недешево.
Ультразвуковые
Ультразвуковой датчик замера уровня жидкости работает по методу возвращенного сигнала, как радарный. Его устанавливают в верхней части резервуара, параллельно поверхности рабочей среды. Прибор посылает и принимает импульсы, замеряя, за сколько времени проходит сигнал. Дальнейший расчет параметров основывается на полученных данных.
Ультразвуковые устройства применяются для контроля уровня воды в условиях производства, где установлены огромные резервуары. С их помощью удаленно определяется точное число канализационных стоков и сточных вод. При достижении жидкостью максимального уровня, прибор сигнализирует о проблеме по СМС, GSM или GPS.
Предназначены для работы с водой и другими жидкостями. Измерять уровень сыпучих веществ ими не получится. Чтобы прибор работал точнее, требуется компенсация внешних воздействий (ветер, вода с пенным слоем).
Кондуктометрические
Кондуктометрические датчики предназначены для замера уровня электропроводящей жидкости, имеющей проводимость более 0,2 См/м. Речь идет о питьевой и технической воде, слабых щелочных растворах, кислотах, сточных водах и питьевых жидкостях (квас, пиво).
Принцип их работы: жидкость, достигшая определенной отметки, приводит к замыканию электрода датчика на корпус емкости или электрод самого измерителя. В результате в цепи датчика образуется электрический ток. Из-за замыкания цепи срабатывает реле, управляющее схемой.
Кондуктометрический датчик уровня способен работать при температурах рабочей среды до +350 градусов Цельсия и давлениях не более 6,3 МПа, все зависит от того, из какого материала сделан изолятор электрода. С помощью этих измерителей контролируют один или несколько уровней (одно- или многоэлектродные). Их принцип сводится к тому, что у жидкости иная электропроводность, чем у воздуха, что и фиксируют электроды.
Простейшим видом такого датчика являются электроды из нержавейки, один из которых помещается в емкость, контактируя с жидкостью, а другие используются в качестве сигнальных.
Оптические
Эти измерители, чтобы обнаружить уровень жидкости, ориентируются на видимый инфракрасный или свет лазера. Основа их работы заключается в том, что измеряемая субстанция пропускает, отражает и преломляет лучи света.
Бывают контактные и бесконтактные устройства. Бесконтактные системы работают так: свет направляется на поверхность жидкости, а отраженные лучи фиксирует фотоэлемент. Если система состоит из нескольких фотоэлементов, это позволяет обнаруживать рабочую среду на разных уровнях. Оптические приборы популярны за счет высокой точности и практически мгновенному отклику.
С их помощью обнаруживают высокий уровень пены или специфические материалы. Также они позволяют определить, достигла ли наблюдаемая среда необходимой вязкости, плотности, прозрачности или уровня теплопроводности.
Как выбрать измеритель
Разнообразные датчики применяются для отслеживания уровня воды и водных растворов, нефтепродуктов и смазочных материалов, пищевых напитков и соков. Если корпус устройства достаточно защищен или применяется бесконтактный замер, то можно отслеживать уровни щелочи, кислоты, вязкой или агрессивной среды. Один тип датчика может быть применен в разных условиях.
Для замера уровня воды и любых невязких жидкостей лучше пользоваться ультразвуковыми, поплавковыми, вибрационными, оптическими, емкостными и гидростатическими сигнализаторами и уровнемерами. Для кислотных растворов подойдут емкостные, вибрационные и герконовые устройства. Пенные и липкие среды удобно контролировать емкостными радиочастотными приборами. Если рабочая среда с высокой вязкостью, пользуются вибрационными или ультразвуковыми бесконтактными разновидностями.
Что и в какой последовательности нужно учитывать, чтобы выбрать конкретное устройство:
- Состав и физико-химические свойства рабочей среды.
- Особенности резервуара для хранения (объем, форма, из чего сделаны стенки). Есть датчики, подразумевающие врезку в стенки, но не каждая емкость подойдет для таких целей.
- Требуется постоянный мониторинг или хватит сигнализации при достижении заданного уровня.
- Будет ли интегрироваться прибор в общую систему контроля.
С бытовыми задачами успешно справляются энергонезависимые устройства, неприхотливые, надежные и долго служащие. Если цель — отследить уровень воды насоса, колодца, декоративного водоема или бассейна, подойдет поплавковый датчик. При необходимости постоянно замерять уровень воды в скважине, устанавливают уровнемеры гидростатического типа.
Способы изготовления датчика уровня воды своими руками
Датчик замера уровня воды при необходимости можно сделать своими руками. Самодельный прибор проигрывает в плане точности современным выпускаемым устройствам, но обходится намного дешевле. Сборка:
- Берутся выпрямительные диоды, с них аккуратно спиливается верхняя колба и получается трубчатое соединение.
- Сверлом 1,5 мм в корпусе соединения проделывается отверстие.
- Берут проволоку и продевают ее во фторопластовую трубку (ее толщина должна равняться диаметру отверстия — 1,5 мм).
- Один вывод шнура запаивается, а второй заклеивается клеем. Образуется «петля».
Внутренний проводник можно увеличить в размерах. Готовое устройство соединяют со схемой и подключают к индикатору. Им может выступить стрелочный циферблат или компактный монитор.
Есть еще один способ сделать датчик уровня воды, например, для управления насосом. Так как в скважине, колодце или любом другом резервуаре вода накапливается, насос следует автоматизировать — сделать так, чтобы он сам выключался после заполнения. Собирается уровнемер из магнитного пускателя с катушкой на 220 В и двух герконов: минимальный идет на замыкание, максимальный — размыкание. Как это работает:
- Набирается вода, в это время поднимается поплавок с магнитом.
- Жидкость доходит до геркона, выставленного на максимальном уровне. Под воздействием магнитного поля он размыкается, отключается катушка пускателя и как итог — обесточивается двигатель насоса.
- Действует это и в обратном порядке. В резервуаре кончается вода, в это время опускается поплавок и, когда он доходит до минимального уровня, контакты геркона замыкаются. Подается напряжение на катушку — включается насос.
Такой простой датчик может служить годами. Необходимые детали можно отыскать практически в любом городе, не говоря о Москве.
Заключение
Датчики уровня жидкости — порой незаменимые устройства. Несмотря на маленький размер, им отведена ответственная задача: отслеживание уровня жидкости в резервуарах, обнаружение утечки или перезаполнения, сигнализация разных уровней наполненности и так далее. Уровнемеры используются не только в быту, но и на крупных предприятиях: производства продуктов питания, химические, фармацевтические промышленности, топливно-энергетические отрасли.
Видео по теме