- Úvod
Prevodník hladiny kvapaliny je prístroj, ktorý umožňuje kontinuálne meranie hladiny kvapaliny. Môže sa použiť na určenie hladiny kvapaliny alebo sypkých materiálov v konkrétnom čase. Dokáže merať hladinu kvapalín v médiách, ako je voda, viskózne kvapaliny a palivá, alebo v suchých médiách, ako sú sypké materiály a prášky.
Prevodník hladiny kvapaliny sa môže používať v rôznych pracovných podmienkach, ako sú kontajnery, nádrže a dokonca aj rieky, bazény a studne. Tieto prevodníky sa bežne používajú v priemysle manipulácie s materiálom, potravinárskom a nápojovom priemysle, energetike, chemickom priemysle a priemysle úpravy vody. Teraz sa pozrime na niekoľko bežne používaných meračov hladiny kvapalín.
- Ponorný hladinový senzor
Na základe princípu, že hydrostatický tlak je úmerný výške kvapaliny, ponorný snímač hladiny využíva piezorezistívny efekt difúzneho kremíkového alebo keramického senzora na premenu hydrostatického tlaku na elektrický signál. Po teplotnej kompenzácii a lineárnej korekcii sa prevedie na štandardný prúdový výstupný signál 4-20mADC. Snímač ponorného snímača hydrostatického tlaku je možné priamo vložiť do kvapaliny a snímač je možné upevniť pomocou príruby alebo konzoly, čo uľahčuje inštaláciu a používanie.
Ponorný hladinový senzor je vyrobený z pokročilého difúzneho kremíkového citlivého prvku s izoláciou, ktorý je možné priamo vložiť do nádoby alebo vody, aby sa presne zmerala výška od konca senzora k hladine vody a hladina vody sa zobrazuje pomocou prúdu 4 – 20 mA alebo signálu RS485.
- Magnetický snímač hladiny
Štruktúra magnetickej klapky je založená na princípe obtokového potrubia. Hladina kvapaliny v hlavnom potrubí je konzistentná s hladinou v nádobe. Podľa Archimedovho zákona vztlak generovaný magnetickým plavákom v kvapaline a gravitačná váha plávajú na hladine kvapaliny. Keď hladina kvapaliny v meranej nádobe stúpa a klesá, rotačný plavák v hlavnom potrubí hladinomeru tiež stúpa a klesá. Permanentný magnet v plaváku poháňa červeno-biely stĺpik v indikátore, ktorý sa otáča o 180° prostredníctvom magnetickej spojovacej plošiny.
Keď hladina kvapaliny stúpne, farba plaváka sa zmení z bielej na červenú. Keď hladina kvapaliny klesne, farba plaváka sa zmení z červenej na bielu. Bielo-červená hranica predstavuje skutočnú výšku hladiny kvapaliny v nádobe, aby sa dosiahla indikácia hladiny kvapaliny.
- Magnetostrikčný snímač hladiny kvapaliny
Štruktúra magnetostrikčného snímača hladiny kvapaliny pozostáva z nerezovej oceľovej rúrky (meracej tyče), magnetostrikčného drôtu (vlnovodného drôtu), pohyblivého plaváka (s permanentným magnetom vo vnútri) atď. Keď snímač pracuje, jeho obvodová časť budí impulzný prúd na vlnovodnom drôte a pri šírení prúdu pozdĺž vlnovodného drôtu sa okolo vlnovodného drôtu generuje magnetické pole impulzného prúdu.
Vonku meracej tyče senzora je umiestnený plavák, ktorý sa pohybuje hore a dole pozdĺž meracej tyče v závislosti od zmeny hladiny kvapaliny. Vo vnútri plaváka je sada permanentných magnetických krúžkov. Keď sa magnetické pole pulzného prúdu stretne s magnetickým poľom magnetického krúžku generovaným plavákom, magnetické pole okolo plaváka sa zmení, takže vlnovodný drôt vyrobený z magnetostrikčného materiálu generuje v polohe plaváka impulz torznej vlny. Impulz sa prenáša späť pozdĺž vlnovodného drôtu pevnou rýchlosťou a detekuje ho detekčný mechanizmus. Meraním časového rozdielu medzi prenášaným impulzným prúdom a torznou vlnou je možné presne určiť polohu plaváka, teda polohu hladiny kvapaliny.
- Snímač hladiny materiálu s rádiofrekvenčnou admitanciou
Rádiofrekvenčná admitancia je nová technológia regulácie hladiny vyvinutá z kapacitnej regulácie hladiny, ktorá je spoľahlivejšia, presnejšia a použiteľnejšia. Ide o modernizáciu kapacitnej technológie regulácie hladiny.
Takzvaná rádiofrekvenčná admitancia znamená prevrátenú hodnotu impedancie v elektrine, ktorá sa skladá z odporovej, kapacitnej a indukčnej zložky. Rádiofrekvencia je rádiové vlnové spektrum vysokofrekvenčného hladinomeru kvapalín, takže rádiofrekvenčnú admitanciu možno chápať ako meranie admitancie vysokofrekvenčnou rádiovou vlnou.
Keď je prístroj v prevádzke, senzor prístroja vytvára hodnotu admitancie so stenou a meraným médiom. Keď sa zmení hladina materiálu, hodnota admitancie sa zodpovedajúcim spôsobom zmení. Obvodová jednotka prevedie nameranú hodnotu admitancie na výstupný signál hladiny materiálu, aby sa dosiahlo meranie hladiny materiálu.
- Ultrazvukový hladinomer
Ultrazvukový hladinomer je digitálny hladinomer riadený mikroprocesorom. Pri meraní senzor vysiela ultrazvukovú vlnu a zvukovú vlnu po odraze od povrchu objektu prijíma ten istý senzor a premieňa ju na elektrický signál. Vzdialenosť medzi senzorom a testovaným objektom sa vypočíta z času medzi vysielaním a prijímaním zvukovej vlny.
Výhodami sú absencia mechanických pohyblivých častí, vysoká spoľahlivosť, jednoduchá a pohodlná inštalácia, bezkontaktné meranie a neovplyvňovanie viskozitou a hustotou kvapaliny.
Nevýhodou je relatívne nízka presnosť a test ľahko vytvára slepé oblasti. Nie je povolené merať tlakové nádoby a prchavé médiá.
- Radarový hladinomer
Radarový hladinomer pracuje vo funkcii vysielania a prijímania. Anténa radarového hladinomeru vysiela elektromagnetické vlny, ktoré sa odrážajú od povrchu meraného objektu a prijímajú anténou. Čas trvania elektromagnetických vĺn od vysielania po príjem je úmerný vzdialenosti od hladiny kvapaliny. Radarový hladinomer zaznamenáva čas impulzných vĺn a rýchlosť prenosu elektromagnetických vĺn je konštantná. Vzdialenosť od hladiny kvapaliny k radarovej anténe sa potom dá vypočítať a určiť tak hladinu kvapaliny.
V praktickom použití existujú dva režimy radarového hladinomeru kvapalín, a to frekvenčne modulovaný kontinuálny vlnový a pulzný. Hladinomer kvapalín s frekvenčne modulovanou technológiou kontinuálneho vlnového zapojenia má vysokú spotrebu energie, štvorvodičový systém a zložitý elektronický obvod. Hladinomer kvapalín s radarovou pulznou vlnovou technológiou má nízku spotrebu energie, môže byť napájaný dvojvodičovým systémom 24 VDC, ľahko sa dosahuje iskrová bezpečnosť, vysoká presnosť a širší rozsah použitia.
- Radarový hladinomer s vedenou vlnou
Princíp fungovania radarového hladinomeru s vedenou vlnou je rovnaký ako princíp fungovania radarového hladinomeru, ale vysiela mikrovlnné impulzy cez kábel alebo tyč senzora. Signál dopadne na povrch kvapaliny, potom sa vráti k senzoru a nakoniec dosiahne kryt vysielača. Elektronika integrovaná v kryte vysielača určuje hladinu kvapaliny na základe času potrebného na to, aby signál prešiel cez senzor a opäť sa vrátil. Tieto typy hladinomerov sa používajú v priemyselných aplikáciách vo všetkých oblastiach procesnej techniky.
Čas uverejnenia: 15. decembra 2021