8-900-374-94-44
Применение датчиков уровня воды, на самом деле, гораздо шире, чем кажется на первый взгляд. Они используются для измерения уровня воды в ёмкостях различного типа и назначения. Различают:
Вода используется повсеместно, как в быту, так и на производстве. И везде возникает необходимость контролировать ее уровень, поскольку перелив или опустошение емкости может привести к серьезным негативным последствиям.
Измерять уровень можно либо постоянно с помощью уровнемеров и индикаторов уровня, либо точечно, используя сигнализаторы предельного уровня.
Датчики измерения уровня воды применяются для измерения ее количества в условном баке. В нашем каталоге более 30 видов датчиков контроля уровня воды. Готовы проконсультировать, так как важно не ошибиться в выборе.
Основным критерием подбора являются условия эксплуатации. Также следует учитывать, какие именно данные необходимо контролировать (достижение водой конкретной точки, непрерывное измерение уровня и пр.), размер и предназначение емкости, возможности монтажа датчика и т.п.
Когда возникает либо исчезает контакт со средой, данные устройства сигнализируют о достижении предельного уровня. Сигнализаторы используются для предотвращения перелива ёмкости/сухого хода насоса, поддержания заданного уровня воды в установленных пределах, а также в качестве предупредительной сигнализации.
Эти приборы непрерывно показывают степень заполнения ёмкости. Уровнемеры могут использоваться для:
Большинство уровнемеров (за исключением микроволновых, акустических и радарных) используют для измерения зонд, погружённый в жидкость. Именно здесь начинаются различия принципов действия. В нашем каталоге представлены уровнемеры paзличнoгo назначения. Выбор нужного зависит от многих факторов, таких как: тип емкости, условия и место эксплуатации и т.д.
Индикаторы уровня воды применяются исключительно для мониторинга уровня водяного столба. В них нет элементов, преобразующих механическое воздействие (повышение/понижение уровня воды) в электрический импульс. Поэтому управлять изменением уровня с помощью индикаторов можно лишь наблюдая за шкалой на них.
Вода необходима практически в любом технологическом процессе. В любой промышленности она используется для разных целей, будь то:
Перечислять области применения можно бесконечно. A где необходимо использование воды, там требуется и её хранение. Соответственно, нужно знать её количество, которое на данный момент подготовлено для использования. Во многих технологических процессах не обойтись без постоянного контроля уровня. В решении таких задач могут помочь сигнализаторы уровня, уровнемеры и индикаторы.
Существует большое количество типов баков, отличающихся областью применения, и при этом пригодных для хранения воды.
Очень важно, чтобы эти ёмкости не пустовали и не переливались. Чтобы не допускать таких моментов, которые могут привести к аварийным ситуациям, устанавливают в баках сигнализаторы предельного уровня.
Датчик нужно выбирать исходя из задачи и типа бака. Так, для одного и того же бака вы можете купить датчик уровня воды магнитного, поплавкового, кондуктивного, емкостного, оптического, вибрационного, ультразвукового или гидростатического принципа действия. Но для каждого процесса выбирается свой тип датчика. Подробнее o выборе датчика уровня воды для баков читайте в нашей статье: «Датчик уровня воды в баке».
В бассейне датчик уровня воды, установленный для постоянного контроля количества воды, управляет насосами посредством преобразователя частоты, чтобы удерживать уровень в заданных пределах.
Для этого устанавливают систему «сообщающихся сосудов», где основным является бассейн, а показательным – ёмкость, соединённая с ним трубками. В эту ёмкость датчик уровня воды может быть установлен только определённого типа.
В данном случае подойдут уровнемеры, измеряющие уровень воды с помощью зонда (потенциометрические, ёмкостные, магнитострикционные и т.п.).
Что касается измерения и контроля уровня воды датчиками в бассейнах и ёмкостях открытого типа узнайте, перейдя по ссылке: «Датчики уровня воды для бассейнов, баков и других открытых резервуаров».
Для владельцев частных домов и дач очень важно знать количество оставшейся воды в скважинах, колодцах, котлах системы отопления. Это необходимо, чтобы не остаться без воды в самый неподходящий момент. Для этого мы предлагаем установить в этих емкостях для измерения предельного уровня воды датчики, оповещающие о заполнении или опустошении.
Уровень воды в скважине очень важно отслеживать и контролировать с целью продления срока службы погружного насоса. Для того чтобы знать моменты наполнения и опустошения скважины и предотвратить сухой ход насоса, вы можете купить датчики уровня воды.
Но из-за малого пространства для установки и работы сигнализаторов следует выбрать либо погружные гидростатические датчики уровня, либо кондуктивные сигнализаторы. Подробнее об измерении уровня читайте в статье: «Датчики динамического уровня воды в скважине».
Использование колодца в качестве источника водоснабжения также требует доставки воды до дома либо до промежуточного резервуара с целью ее дальнейшего хранения, что требует установки погружного насоса. А, соответственно, возникают те же проблемы, что и в скважине (сухой ход насоса и перелив).
Существует множество решений, где в колодце датчики уровня воды управляют насосами. С одним из самых дешёвых способов вы можете ознакомиться в статье: «Применение датчиков уровня воды в колодцах».
Владельцам частных домов очень важно знать, когда заполнится выгребная яма, для того чтобы заказать соответствующие услуги по её опустошению. Так как в решении данной задачи нам не требуется знать точное количество сточных вод, то можно установить один поплавковый кабельный сигнализатор уровня на заполнение. Чтобы получать корректные данные об уровне сточных вод в колодце, сигнализатор должен быть выбран из материала, исключающего налипания.
Если вы используете внутреннюю систему отопления, очень важно не остаться без горячей воды. Установки индикатора уровня воды будет более чем достаточно. Важным моментом, на который нужно обратить внимание, будут технические характеристики датчика по температуре.
Таким образом, после установки системы контроля за уровнем воды вы не останетесь без тепла и водоснабжения в самый неподходящий момент.
Подытожим: если вам не важна высокая точность при измерении количества воды, тогда большую часть задач могут решить сигнализаторы уровня.
Теперь рассмотрим применение датчиков уровня воды в промышленных резервуарах. Сделаем это на примере водоочистной станции.
Для мониторинга и управления количеством воды на очистных станциях устанавливают специальные системы контроля и сигнализации, состоящие из: датчиков уровня воды в резервуарах, расходомеров, реле уровня, контроллеров управления, преобразователя частоты и, наконец, насосов. Все эти системы позволяют не допустить аварий на производстве фильтрованной воды, а также управлять системами розлива и передачи воды к потребителю.
Прежде чем купить датчики уровня воды в резервуаре, нужно определиться с целями его применения. Выбор датчиков уровня воды в резервуаре обуславливается исходя из производственной необходимости и параметров технологических процессов.
Для правильного выбора датчика уровня необходимо знать технологические параметры: проводимость среды, глубину/размер ёмкости, её местоположение и т.п. Для разных целей могут быть применены одни и те же уровнемеры, индикаторы и сигнализаторы уровня, а для некоторых, только специальные датчики. Для консультации по выбору нужных вам датчиков обращайтесь в нашу службу поддержки.
Решаем Ваши задачи по контролю и измерению уровня воды!
Мы поможем Вам выбрать оптимальное решение под Ваш бюджет.
Если Вы уже определились с типом датчика,
присоединяйтесь к нашим постоянным клиентам!
rusautomation.ru
Сигнализаторы уровня жидкости обеспечивают контроль за предельным или требуемым уровнем жидкости в различных резервуарах, емкостях, баках, бассейнах, колодцах, скважинах, открытых водоемах. Сигнализатор уровня жидкости, сигнализатор уровня воды обеспечивают сигнализацию достижения уровня воды, сточных вод, нефтепродуктов, технических жидкостей, масла, охлаждающей жидкости, молока и молокопродуктов, растительного масла, паст, соусов, кетчупов. майонеза, шоколада и т.д.
Чтобы получить оптимальное решение вашей задачи, заполните опросный лист,
и наши специалисты свяжутся с Вами, чтобы предложить готовый ответ.
самый простой элемент автоматизации управления уровнем. Вместе с тем сигнализатор уровня жидкости, это самый надежный и экономически выгодный способ сигнализации уровня различных жидкостей: от дистиллированной воды, до агрессивных жидкостей и взвесей. Существует множество классификаций видов и подвидов поплавковых сигнализаторов уровня, но основополагающий принцип их работы основан на действии выталкивающей силы на поплавок масса объемная плотность которого меньше плотности контролируемой жидкости.
В данном разделе представлены поплавковые датчики уровня, состоящие из корпуса поплавка со встроенным микропереключателем и присоединительного кабеля. В качестве поплавков применяют преимущественно полые полипропиленовые шаровидные или сфероцилиндрические тела. Некоторые производители называют сигнализаторы по материалу корпуса — поплавковые сигнализаторы из полипропилена. Материал присоединительного кабеля полиуретан или поливинилхлорид. Такие датчики устойчивы к воздействию слабоконцентрированных растворов кислот и щелочей, неорганических растворителей, бензина, дизтоплива, сточных вод. В качестве коммутирующего элемента применяются жидкометаллические выключатели, не содержащие ртуть (Galinstan). Процесс переключения инициируется отклонением датчика от горизонтальной плоскости на угол 3…18º. Диапазон коммутирующих напряжений 20 … 265VAC или 6 … 60VDC. Температурный диапазон от до +120ºС. Поплавковые сигнализаторы могут быть снабжены дополнительным грузом или закреплены на направляющей посредством фиксирующих колец.
Магнитные сигнализаторы предельного уровня состоят из поплавка, который имеет магнитную связь с установленным снаружи микропереключателем (магнитные датчики уровня с «горизонтальной» схемой установки или поплавком в который встроен магнит. Поплавок со встроенным магнитом, перемещается вод воздействием гидростатической выталкивающей силы по направляющей трубке, вызывая поочередное замыкание магниточувствительных герконовых контактов расположенных внутри направляющей трубки. Число герконов и соответственно число контролируемых уровней может достигать семи и более. Электрические характеристики магнитных датчиков уровня определяются применяемыми герконами, и как правило обеспечивают коммутацию нагрузки мощностью до 250 Ватт. Условия эксплуатации зависят от материала поплавка и направляющей, и как правило удовлетворяют требованиям: температура контролируемой среды -40ºС … +120ºС; избыточное давление до 2МПа; плотность контролируемой среды 0,5…1,5 гр/см.кв.; диапазон измерений до 25 метров.
Выбрать магнитный поплавковый сигнализатор предельного уровня…
Кондуктивные (кондуктометрические) сигнализаторы уровня применяют для контроля уровня электропроводящих жидкостей с уровнем проводимости от 0,1 мкСм/см. К таким жидкостям относятся растворы кислот и щелочей, водные растворы солей, вода, молоко и т.п. Простейший кондуктометрический сигнализатор уровня, представляет собой два электрода, одним из которых может быть стенка резервуара, между которыми измеряется сопротивление. Достижение установленного значения приводит к срабатыванию выходного ключа. На практике кондуктивные датчики могут быть снабжены 3-5 электродами для сигнализации 2-5 уровней. Температурный диапазон процесса контролируемого кондуктивными датчиками может достигать +200ºС при избыточном давлении до 1,6 бар. Несмотря на свою простоту, низкую стоимость, простоту в обслуживании, отсутствие движущихся частей и нечувствительности к турбулентности, применение кондуктивных датчиков уровня ограничено диэлектриками, вязкими налипающими жидкостями и маслами.
Выбрать кондуктивный сигнализатор предельного уровня…
Для сигнализации предельного уровня жидкости (так же как и сыпучего вещества) в принципе может использоваться любой емкостный датчик положения, герметичный со стороны чувствительной поверхности, при выполнении одного из двух условий: стенки резервуара выполнены из электропроводящего материала или в резервуар с «диэлектрическими» стенками помещен дополнительный электрод, соединенный с землей. В качестве чувствительного элемента емкостных сигнализаторов уровня используется электрод (стержень, пластина, трос) в защитной оболочке, являющийся одной из «обкладок» конденсатора (второй обкладкой, как правило, является корпус датчика или резервуара). В качестве чувствительного элемента может так же использоваться коаксиальная конструкция. При достижении измеряемой жидкости или сыпучего материала электрода, вследствие изменения диэлектрической проницаемости между «обкладками конденсатора» изменяется значение емкости, что отслеживается электронной схемой, в результате чего изменяется выходной сигнал. При освобождении электрода от материала, состояние выходного ключа вновь изменяется.
Выбрать емкостной сигнализатор предельного уровня …
Принцип действия оптических датчиков уровня основан на изменении коэффициента преломления оптического излучения на границе перехода двух сред. Одна из сред — линза самого датчика, а вторая — непосредственно окружающая среда, которая может быть воздушной в случае, когда уровень жидкости ниже чувствительной поверхности датчика, и жидкостной при достижении определенного уровня жидкости. Как правило, в качестве источника оптического излучения используется инфракрасный светодиод. В воздушной среде инфракрасное излучение светодиода отражается от внутренней поверхности линзы датчика и попадает в область фотоприемника, который регистрирует наличие излучения. Тогда как при контакте линзы с жидкостью условия для отражения света изменяются, и он уже по большей части не отражается, а проходит сквозь линзу, рассеиваясь в жидкости. На выходе приемника электрическая схема производит обработку сигнала и преобразует его в выходной цифровой сигнал или в сигнал логического уровня.
Выбрать оптический датчик предельного уровня …
Вибрационный зонд, выполненный в виде вилки или одновибратора круглого или ромбического сечения, механически соединенный с пьезоэлектрическим элементом вибрирует на резонансной частоте пьезоэлемента. При достижении сыпучим материалом зонда, происходит поглощение механических колебаний, что регистрируется электроникой датчика и приводит к формированию выходного сигнала. Понижение уровня материала освобождает зонд, что вновь приводит к изменению состояния выходного ключа. Функционирование данных устройств не зависит от флуктуации физических свойств контролируемого вещества. Вибрационные сигнализаторы уровня не чувствительны к турбулентности, образованию пены и внешней вибрации. Постоянная механическая вибрация зонда в определенных пределах способствует его самоочистке. Вибрационный сигнализатор уровня является надежным и не нуждающимся в обслуживании прибором для контроля уровня жидкости и некоторых сыпучих материалов. Смотреть примеры применения вибрационных датчиков уровня…
Выбрать вибрационный датчик предельного уровня …
Ультразвуковые датчики уровня жидкости с дискретным или аналоговым выходом используют пьезоэффект — изменении геометрических размеров керамической или кварцевой пластины при подаче на нее электрического поля и появлении электрического поля на поверхностях пластины при механических воздействиях на нее. Колебания пластины с частотой прикладываемого электрического поля вызывают появление звуковых волн такой же частоты. Эти волны распространяются в воздухе со скоростью звука — 330 м/сек. Они, подобно эху, отражаются от предметов и возвращаются к излучателю. Воздействуя на пластину, звуковые волны вызывают появление на ней электрического поля. Пьезокерамическая (кварцевая) пластина работает вначале излучателем, а потом приемником ультразвуковых волн.
Ультразвуковые датчики в качестве сигнализаторов предельного уровня незаменимы там, где не допустим контакт датчика с контролируемой жидкостью. В качестве сигнализаторов применяют ультразвуковые датчики положения или ультразвуковые датчики с программируемыми пороговыми выходами. Пороговое регулирование, где уровень жидкости или величина провиса должны быть не больше одной и не меньше другой величины. Привод регулятора подключается к одному датчику, а не к двум. Подстройка порогов срабатывания выходов осуществляется при помощи одной кнопки на корпусе датчика. Ультразвуковые датчики уровня позволяют контролировать уровень от 5мм до 6 метров, имеют «острую» диаграмму излучения, что позволяет применять их даже для контроля уровня жидкости в пробирках. При этом доступны специальные химически-стойкие исполнения. В нашем ассортименте представлены ультразвуковые датчики уровня жидкости:
Выбрать ультразвуковой датчик предельного уровня жидкости
Гидростатические сигнализаторы предельного уровня используют метод измерения основанный на определении гидростатического давления, оказываемого жидкостью на дно резервуара. Величина гидростатического давления на дно резервуара зависит от высоты столба жидкости над измерительным прибором и от плотности жидкости. Принцип действия: преобразование деформации упругого чувствительного элемента под воздействием гидростатического давления в токовый сигнал. Превышение тока выше установленного значения соответствует превышению избыточного давления и соответственно превышению заданного уровня, что вызывает изменение состояния выходного ключа. Гидростатические сигнализаторы уровня — это датчики избыточного давления, поэтому необходима связь датчика с атмосферой. В случае использования «погружных» сигнализаторов уровня, необходимо обеспечить вывод атмосферной трубки за пределы резервуара. При монтаже гидростатических сигнализаторов уровня необходимо учитывать, что при закачивании материала процесса, струя жидкости может вызывать избыточное давление, что приведет к ложному срабатыванию, поэтому следует располагать датчики максимально удаленно от зоны турбулентности.
Выбрать гидростатический сигнализатор предельного уровня …
rusautomation.ru
Реле уровня жидкости или реле контроля уровня принято называть прибор, который способен в режиме автомата регулировать объем электропроводящей жидкости. Датчик уровня воды в резервуаре регулирует объем и находит свое широкое применение в схемах автоматики и защиты управления сливными устройствами, а также и при наполнении разного рода резервуаров.
Сигнализатор уровня жидкости, вернее, основные особенности его работы основаны на контролирующих процессах в сфере сопротивления жидкости между погруженными электродами с одинаковыми полюсами. Подобные приборы используют с целью управления работой пускателей насосных установок и клапанов, регулирующих уровень жидкости. Основная же цель датчика уровня воды в скважине – это поддерживать заданный уровень жидкости в емкостях промышленного значения.
Регулятор уровня воды работает по следующему принципу:
В современных промышленных процессах широкое применение получат следующие виды реле:
Первые две разновидности РКУ используют, в большинстве случаев, там, где необходимо поддерживать один и тот же уровень жидкости в резервуаре. В результате работы таких приборов получается эффективно справится с холостым ходом насосов в процессе их работы, что, в свою очередь, увеличивает срок их эксплуатации.
Последний, четырехуровневый датчик используют, как в промышленных, так и в бытовых целях и его основная задача заключается в том, чтобы вовремя подать сигнал в результате создания аварийной ситуации.
В зависимости от сферы применения, РКУ могут быть оснащены различными типами датчиков:
В зависимости от того, какой датчик будет установлен в применяемом регуляторе уровня воды, будет зависеть и схема самого реле.
Сфера использования реле контроля уровня жидкости достаточно широка. Проще сказать, что подобные приборы используют везде, где необходимо проконтролировать в режиме автомат уровень имеющейся жидкости. Такие приборы находят свое широкое применение, как в закрытых, так и в открытых емкостях или резервуарах промышленного или бытового назначения.
Так, к примеру, емкостные датчики уровня находят свое широкое применение на производствах, где не обойтись без изменений величин измеряемой жидкости с применением емкостного сопротивления. А датчик измерения уровня жидкости, созданный своими руками, можно применять в бытовых целях, к примеру, в качестве датчика уровня воды в колодце.
sadovij-pomoshnik.ru
Датчики уровня служат для контроля уровня воды в резервуарах и подачи сигналов о регулировании этого уровня.
Датчики уровня бывают:
1. электродные
2. поплавковые
3. мембранные
Электродный датчик уровня
Электродный датчик уровня употребляется для контроля уровня электропроводных жидкостей. Он имеет маленький 1 электрод и два длинноватых 2, 3, которые укреплены в коробке зажимов. Маленький электрод является контактом верхнего уровня воды, а длиннющий — нижнего уровня. Датчик соединяется проводами со станцией управления движком насоса. Когда вода касается недлинного электрода, это приводит к отключению пускателя насоса. Понижение уровня воды, когда он становится ниже длинноватого электрода, дает команду на включение насоса.
Набросок Электродный датчик уровня
Электроды датчика включены в цепь катушки промежного реле К, которое врубается во вторичную обмотку понижающего трансформатора напряжением 12 В. При повышении уровня воды в резервуаре до уровня недлинного электрода 1, появляется электронная цепь: вторичная обмотка трансформатора — катушка реле К — электрод 1 — жидкость — электрод 2. Реле срабатывает и становится на самопитание через собственный контакт К и электрод 3, при всем этом контакты 6 реле дают команду на отключение электродвигателя насоса. При понижении уровня воды, когда он становится ниже уровня электрода 3, реле отключается и включает электродвигатель насоса.
Поплавковый датчик уровня
Рис. Поплавковыйдатчик (реле) уровня
Поплавковый датчик (реле) уровня применяется в отапливаемых помещениях для контроля уровня неагрессивныхжидкостей. На рисунке показано схематическое устройство реле. В резервуар 10 погружается поплавок 1, подвешенный на гибком контакте через блок 3 и уравновешенный грузом 6. На контакте закреплены упоры 2 и 5, которые при предельных уровнях воды в резервуаре поворачивают коромысло 4 контактного устройства 8. При поворотах коромысло замыкает соответственно контакты 7 либо 9, включающие либо отключающие электродвигатель насоса.
Мембранные датчики уровня
Для определения уровня сыпучих материалов в бункерах употребляются мембранные датчики уровня, которые крепятся в отверстии стены бункера. В их мембрана повлияет на контакты, замыкая либо размыкая цепь управления загрузочными либо разгрузочными устройствами.
elektrica.info
Датчики уровня – первичный полевой прибор в системах автоматизации. Существует множество датчиков уровня, измеряющих различные физические величины. Изначально во времена становления промышленной автоматики наиболее доступным было измерение уровня жидкости.
Датчики уровня по применению для различных веществ делятся на датчики уровня для жидкости и датчики уровня для сыпучих материалов. По функциональности различают сигнализаторы уровня (контролируют достижение уровня в конкретной точке) и уровнемеры или преобразователи уровня, осуществляющие непрерывный мониторинг за уровнем.
Мы подготовили для вас рекомендации по выбору датчиков уровня, с учетом условий эксплуатации и требований к прибору вы сможете самостоятельно определиться с типом необходимого датчика уровня: Рекомендации по выбору датчиков уровня.
Датчики уровня применяются для определения уровня различных видов жидких, газообразных и сыпучих продуктов и материалов в емкостях и трубопроводах.
Для работы с различными веществами применяются контактные и бесконтактные варианты датчиков. В зависимости от строения корпуса и метода проведения измерений датчики могут устанавливаться непосредственно в корпус емкости или трубопровода, а также монтироваться непосредственно над самим объектом измерения.
Первоначально датчики уровня использовали простейшие физические принципы: гидростатическую выталкивающую силу, перемещающую поплавок, и электропроводность материалов, замыкающих электрическую цепь при достижении материалом электродов. Это привело к тому, что данное понятие ассоциируется в первую очередь с измерением уровня жидкости или измерением уровня сыпучих материалов в различных танках, резервуарах, силосах, баках и т.д.
В результате технического прогресса датчик уровня из простейшего поплавкового датчика уровня или кондуктивного сигнализатора уровня жидкости эволюционировал в самодостаточный прибор, оснащенный встроенным микропроцессором, способным выполнять целый ряд функций:
Датчики определения уровня применяются во всех отраслях промышленного производства, работающих с жидкими, сыпучими, газообразными, пастообразными, вязкими, липкими и т.д. материалами. Датчики предназначены для непрерывного измерения или для контроля предельных значений уровня в емкост
10i5.ru
Датчик уровня воды в условиях современной техники выполняет функцию одного из органов чувств человека. От того, насколько правильно удается управлять и контролировать состояние водного потока, зависит исправная работа всего механизма. Важность надежности устройства сенсора сложно переоценить, хотя бы потому, что прибор, контролирующий воду, как правило, становится тем самым «узким» звеном современной техники.
Независимо от того, какой принцип действия положен в основу устройства, работает ли оно только в режиме сигнализатора или параллельно выполняет функции сторожа, автомата или управляющего механизма, конструкция прибора всегда состоит из трех основных узлов:
Примерно 90% всей водной техники, так или иначе, связано с электрическими исполнительными механизмами – насосами, клапанами, нагревателями и управляющими электронными автоматами. Понятно, что такое устройство, работающее с водяными потоками, должно быть в первую очередь безопасным.
Из всех сигнальных систем датчик, контролирующий состояние воды, считается наиболее простым и доступным в настройке и ремонте. В отличие от сенсоров и устройств, работающих с измерениями температуры, давления или расхода, датчик воды очень просто контролировать с помощью простейших устройств, или, на крайний случай, увидеть уровень или прокачанный поток своими глазами.
Одним из условий успешной работы сенсора является высокая чувствительность датчика, чем выше, тем лучше, тем точнее удается считать контролируемый параметр воды. Поэтому в качестве величины, измеряемой сенсором, стараются выбирать ту, которая сильнее всего меняется за время измерения.
На сегодня существует около двух десятков различных способов и методов измерения механических характеристик воды, но все они используются для получения сведений:
Разумеется, промышленные сенсоры могут быть достаточно сложными конструктивно, но используемые в них принципы работы такие же, как и в бытовой, садово-огородной или автомобильной технике.
Наиболее простой способ измерять уровень воды используется в нехитрой механической конструкции, состоящей из герметичного поплавка, качающегося рычага или кулисы и запорного клапана. В данном случае датчиком является поплавок, балластом считается пружина и поплавковый утяжелитель, а исполнительным механизмом выступает сам клапан.
Во всех поплавковых системах датчик или поплавок регулируется на определенную высоту срабатывания. Вода, поднявшаяся в баке до контрольного уровня, поднимает поплавок и открывает клапан.
Поплавковая система может быть оборудована электрическим исполнительным устройством. Например, внутрь поплавкового датчика устанавливают вкладыш-магнит, при подъеме воды до рабочего уровня магнитное поле заставляет вакуумный геркон замыкать контакты, и тем самым включает или выключает электрическую цепь.
Поплавковый датчик может также выполняться по свободной схеме, как, например, в погружных насосах. В этом случае геркон замыкается не под воздействием магнитного поля вкладыша, а только за счет перепада давлений внутри корпуса насоса и на уровне поплавка. На сегодня магнитно-поплавковый датчик с электрическим исполнительным реле считается одним из самых безопасных и надежных вариантов контроля уровня жидкости.
Конструкция датчика воды предусматривает наличие двух устройств – источника ультразвука и приемника сигнала. Звуковая волна направляется на поверхность воды, отражается и возвращается на датчик приемник.
На первый взгляд, идея использовать ультразвук для изготовления датчика контроля уровня или скорости движения воды выглядит не очень удачной. Ультразвуковая волна способна отражаться от стен бака, преломляться и создавать помехи в работе приемного датчика, а кроме того, потребуется сложное электронное оборудование.
На самом деле ультразвуковой сенсор для измерения уровня воды или любой другой жидкости помещается в коробку чуть больше пачки сигарет, при этом использование ультразвука в качестве датчика дает определенные преимущества:
Кроме того, датчик может измерять уровень воды, расположенной на значительной глубине, при этом точность измерения достигается 1-2 см на каждые 10 м высоты.
Тот факт, что вода обладает электропроводностью, успешно используется для изготовления контактных датчиков уровня жидкости. Конструктивно система представляет собой несколько электродов, установленных в емкости на разной высоте и соединенных в одну электрическую цепь.
По мере заполнения емкости водой жидкость последовательно замыкает пару контактов, что включает цепь управляющего реле насоса. Как правило, у датчика воды имеется два-три электрода, поэтому измерение потока воды получается слишком дифференцированным. Датчик сигнализирует лишь о достижении минимального уровня и запускает мотор насоса, или о полном заполнении емкости и отключает его, поэтому подобные системы используются для контроля резервных или поливных цистерн с водой.
Конденсаторный или емкостной тип сенсора используется для измерения уровня воды в узких и глубоких емкостях, это может быть колодец или скважина. С помощью емкостного датчика можно определить высоту водяного столба в скважине с точностью до десятка сантиметров.
Конструкция сенсора состоит из двух коаксиальных электродов, фактически трубы и внутреннего металлического электрода, погруженных в ствол скважины. Вода заполняет часть внутреннего пространства системы, меняя тем самым его емкость. С помощью подключенной электронной схемы и катушки колебаний с кварцем можно точно определить емкость датчика и количество воды в скважине.
Волновой, или радарный датчик используется для работы в наиболее сложных условиях, например, если нужно измерить уровень или объем жидкости в резервуаре, открытом водоеме, колодце несимметричной и неправильной формы.
Принцип действия не отличается от ультразвукового прибора, а использование электрического импульса позволяет выполнить измерение с большой точностью.
Один из вариантов гидростатического датчика приведен на схеме.
К сведению! Подобный сенсор используется в стиральных машинах и бойлерах, где очень важно контролировать высоту водяного столба внутри бака.
Гидростатический датчик представляет собой коробку с эластичной подпружиненной мембраной, делящей корпус датчика на два отделения. Одну из секций соединяют прочной полиэтиленовой трубкой со штуцером, впаянным в днище бака.
Давление водяного столба передается по трубке на мембрану и заставляет замыкаться контакты пускового реле, чаще всего для запуска исполнительного механизма используется пара — магнитный вкладыш и геркон.
Гидростатическое давление определяется в условиях, когда поток или определенный объем воды находится в состоянии покоя. Чаще всего гидростатический сенсор используется в нагревательных и отопительных приборах – бойлерах, котлах отопления.
Такие устройства чаще всего работают в режиме триггера:
При исправном датчике давления воды сенсор выдаст сигнал на запуск мотора, только если нагрузка на сильфон сохраняется более трех секунд.
Типовое устройство «умного» сенсора представлено на схеме.
Чувствительным элементом системы является диафрагма, соединенная с сильфоном, центральный шток может подниматься и опускаться в зависимости от величины давления, и тем самым менять емкость встроенного конденсатора.
Упрощенная модель сенсора используется в домашних системах «гидроаккумулятор — скважинный насос». Внутри прибора находится коробка с мембраной, соединенной с качающимся рычагом и двумя балансирующими пружинами.
Конструкция наворачивается на выходной штуцер гидроаккумулятора. С увеличением внутреннего давления мембрана поднимается и размыкает главную пару контактов, чтобы система исправно реагировала на давление воды, момент выключения и включения необходимо отрегулировать осадкой малой и большой пружины в соответствии с показаниями стрелочного манометра.
Уже из названия становится понятным, что речь идет об устройстве, фиксирующем наличие утечки воды из водопроводных коммуникаций. Принцип работы устройства напоминает электродную систему. Внутри пластиковой коробки в специальном кармане установлена одна или несколько пар электродов. В случае аварии скапливающая на полу вода затекает внутрь кармана и замыкает контакты. Срабатывает электронная схема, и по сигналу сенсора в работу вступают шаровые краны с электроприводом.
Понятно, что датчик, сам по себе, — вещь бесполезная, если используется без системы управления и автоматических отсекателей воды, установленных на вводе в дом или на одной из веток водопровода.
В качестве примера можно привести одну из наиболее популярных систем защиты — датчик протечки воды Нептун. В систему входят три основных блока:
Наиболее ценная часть комплекта — автоматические краны, их выпускают для установки на полудюймовой и дюймовой трубной резьбе. Конструкция выдерживает давление до 40 Атм., а итальянское качество привода гарантирует не менее 100 тыс. циклов открывания-закрывания.
Сам датчик выглядит, как две латунные пластины в коробке, к которым подведено низковольтное напряжение с очень высоким сопротивлением входа, при замыкании сенсора ток ограничен 50 мА. Сама конструкция выполнена по протоколу IP67, поэтому является абсолютно безопасной для человека.
В системе «Нептун» датчик может быть удален от блока управления на расстояние более 50 м. В более совершенных беспроводных системах NEPTUN PROW+ вместо системы проводов используются датчики протечки воды, оборудованные модулем WF.
Блок управления оборудован защищенным от помех и влаги каналом, системой включения-выключения шаровых кранов. Считается, что никакие помехи или случайные капли влаги, конденсат не влияют на работу датчиков.
Коробки с сенсором протечки устанавливают на удалении от труб не более чем на 2 м, сенсоры нельзя экранировать металлической сантехникой или мебелью.
Устройство беспроводного измерителя сложнее, чем обычного двухэлектродного варианта с проводным подключением. Внутри установлен контроллер, который непрерывно сравнивает ток, протекающий между электродами, с эталонным значением, зашитым в память. При этом эталонное значение «сухой пол» можно настраивать по собственному выбору.
Очень удобное решение, учитывая, что уровень влажности в ванной комнате может быть очень высоким, а регулярно выпадающий конденсат может привести к ложным срабатываниям.
Как только контроллер определяет уровень, соответствующий затоплению, прибор контроля воды отправляет на базовый блок сигнал об аварии. Наиболее продвинутые модели способны дублировать команду СМС-сообщением по GSM каналу.
Во многих случаях для стабильной и безаварийной работы техники мало датчика наличия воды, требуется информация о том, движется ли поток по трубопроводу, какова его скорость и напор. Для этих целей используются датчики протока воды.
В бытовой и наиболее простой промышленной технике используют четыре основных вида датчиков протока:
Иногда используется устаревшая конструкция на основе трубки Пито, но для ее надежной работы требуется как минимум отсутствие загрязнений и ламинарный характер течения воды. Первые три датчика являются механическими, поэтому часто подвергаются засорению или водяной эрозии чувствительного элемента. Последний тип сенсора, ультразвуковой, способен работать практически в любых условиях.
Принцип работы ультразвукового измерителя можно понять из схемы. Внутри трубки расположен излучатель волн и приемник. В зависимости от скорости потока звуковая волна может отклоняться от первоначального направления, что и служит основанием для измерения характеристик потока.
Простейшие лепестковые датчики потока работают по принципу гребного весла. В поток погружается лепесток, подвешенный на шарнире. Чем выше скорость потока, тем сильнее отклоняется лепесток датчика.
В более точных лопаточных датчиках применяется крыльчатка или турбинка из полиамида или алюминиевого сплава. В этом случае удается измерять скорость потока по частоте вращения подвижного элемента. Единственным недостатком является повышенное сопротивление, создаваемое лепестками и лопатками в потоке воды.
Напорный сенсор работает с использованием динамического давления потока. Под напором воды подвижный элемент с магнитным вкладышем выдавливается вверх, освобождая тем самым пространство для движения жидкости. Установленный в головке геркон моментально реагирует на магнитное поле вкладыша и замыкает цепь.
Датчики водяного потока используются исключительно в системах нагрева и системах автоматики одноконтурных теплообменников. Чаще всего выход из строя сенсора наличия потока приводит к прогару и тяжелейшим повреждениям раскаленных радиаторов и нагревателей.
Простейший вариант устройства, способного сигнализировать о наполнении водой бака или любой другой емкости, приведен на схеме ниже.
Конструктивно определитель уровня состоит из трех металлических электродов, установленных на текстолитовой пластинке. Схема, собранная на обычном маломощном транзисторе, позволяет определять предельно допустимый верхний и нижний уровень воды в емкости.
Конструкция абсолютно безопасна в пользовании и не требует каких-либо дорогостоящих деталей или приборов управления.
Датчики уровня воды широко используются в бытовой технике, поэтому чаще всего для вспомогательных нужд гаражной или садовой техники используют уже готовые конструкции от старой техники, переделанные и адаптированные к новым условиям. При правильном подключении такое устройство прослужит гораздо дольше самодельной схемы.
bouw.ru
Для контроля за токопроводящей жидкостью и автоматизацией насосных установок применяют специальные реле давления, реле контроля уровня, струйные реле и др. Рассмотрим принцип работы реле контроля уровня серии 72.01, 72.11 компании FINDER и примеры его применения.
Реле контроля уровня регулируют работу пускателей насоса и клапанов для управления уровнями жидкости. Спомощью погружных датчиков уровня, поддерживать установленный уровень воды в емкостях.
Современные реле контроля уровня жидкости — электронные устройства, чаще всего модульного исполнения, получающие сигналы от погружных датчиков, обрабатывающие их по определенному алгоритму и комммутирующие подключенные к выходным контактам реле исполнительные элементы (электромагнитные клапаны, электродвигатели насосов).
Так как максимальный коммутируемый ток выходных цепей электронных реле контроля уровня обычно не превышает 10 А (16А finder), то для коммутации мощных нагрузок необходимо ипользовать магнитные пускатели. В этом сучае реле уровня управляет катушкой пускателя, а пускатель своими силовыми контактами управляет исполнительными элементами насосной установки.
Электронные реле контроля уровня в основном работают с электродными датчиками для контроля уровеня электропроводных жидкостей. Принцип работы датчиков: контроль сопротивления воды между однополюсными погруженными электродами, для чего применяется переменное напряжение.
Комплект датчиков обычно состоит одного маленького электрода и двух длинных электродов. Один маленький электрод – это контакт верхнего уровня воды, а длинные – нижнего уровня воды. Если вода соприкасается с маленьким электродом, происходит выключение пускателя насоса. Когда уровень понижается до длинных электродов, насос включается. Так же возможно применение поплавковых датчиков и датчиков протечки (072.11 finder). электроды (072.01.06 finder): используются для контроля уровня в скажинах и резервуарах без давления, пригодны для применения в пищевой промышленности.
72.01 — Регулируемый диапазон чувствительности
72.11 — Фиксированный диапазон чувствительности
Функция осушения:
Прибор определяет уровень в емкости по трем электродам. При достижении уровня Max, прибор дает сигнал на осушение. При падении уровня ниже Min, прибор отключает осушение.
Функция наполнения:
Прибор определяет уровень в емкости по трем электродам. При осушении уровня Min, прибор дает сигнал на наполнение. При достижении уровня Max, прибор отключает наполнение.
Функция наполнения с защитой от сухого хода:
Используется два прибора. Один прибор управляет наполнением емкости. При осушении уровня Min, прибор дает сигнал на наполнение. При достижении уровня Max, прибор отключает наполнение. второй контролирует наличие воды в скважине. Как только вода в скважине пропала, прибор также отключает наполнение.
Функция наполнение с сигнализацией от перелива и защитой от сухого хода:
Используется три прибора. Один прибор управляет наполнением емкости. При осушении уровня Min, первый прибор дает сигнал на наполнение, при достижении уровня Max, отключает наполнение. Второй прибор контролирует наличие воды в скважине. Как только вода в скважине пропала, он также отключает наполнение. В случае аварийной ситуации, если отключение наполнения не произошло, третий прибор, при достижении Аварийного уровня дает сигнал о переливе.
Многоканальный сигнализатор уровня:
Используется несколько приборов 72.01. Каждый прибор контролирует один уровень по одному электроду. При достижении своего электрода прибор дает соответствующую данному уровню сигнализацию.
Функция наполнения с сигнализацией от перелива:
Используется два прибора 72.01. Один прибор определяет уровень в емкости и дает синал на наполнение. При осушении уровня Min включается наполнение, при достижении уровня Max наполнение отключается. В случае аварийной ситуации, если отключение наполнения не произошло, второй прибор при достижении Аварийного уровня дает сигнал о переливе.
Функция осушение с сигнализацией сухого хода:
Используется два прибора 72.01. Один прибор определяет уровень в емкости и дает сигнал на осушение. При достижении уровня Max включается осушение, При падении уровня ниже Min, прибор отключает осушение. В случае аварийной ситуации, если осушение не отключилось, второй прибор при падении уровня ниже аварийного дает сигнал о сухом ходе.
Функция контроля протечки:
Используется прибор 72.01 и напольный датчик протечки. При наличие воды на контактах датчика, прибор дает сигнал о протечке.
vserele.ru
Реле контроля уровня используются для регулирования объема электропроводящей жидкости и применяется в схемах автоматики и защиты управления сливом и наполнением резервуаров. Принцип работы основан на контроле сопротивления жидкости между погруженными однополюсными электродами. Для контроля используется переменное напряжение. Данные приборы управляют работой пускателей насосов и клапанов для регулирования уровней жидкости, а также применяются для защиты насосов от сухого хода или защиты баков от переполнения жидкостью. Реле уровня жидкости поддерживает заданный уровень жидкости в резервуарах промышленного назначения, бассейнах, цистернах и т.п.
Данные устройства, отличается отличными эксплуатационными характеристиками и высокой степенью надежности.
Далее представлены реле уровня основных отечественных и импортных производителей:
Реле контроля уровня РКУ-1М (Реле и Автоматика, Россия)
Реле РКУ-1М предназначены для контроля уровня жидкости и применяется в схемах релейной защиты и автоматики управления сливом и наполнением колодцев или резервуаров.
Датчик-реле уровня РОС-301 (Россия)
Датчики-реле уровня РОС 301 предназначены для контроля трёх уровней электропроводных жидкостей по трем независимым каналам в одном или в различных резервуарах в стационарных и корабельных условиях вне взрывоопасных зон.
Одноуровневое реле уровня PZ-828 F&F ЕвроАвтоматика (Белоруссия)
одноуровневый автомат контроля уровня с регулировкой чувствительности,16 А, 230 В
Датчик контролирует величину напряжения в сети и при выходе его за установленные пределы отключает защищаемое оборудование от сети электропитания. Верхний и нижний пределы напряжения устанавливаются потенциометром на передней панели.
Двухуровневое реле уровня PZ-829 F&F ЕвроАвтоматика (Белоруссия)
двухуровневый автомат контроля уровня с регулировкой чувствительности, 2 х 16 А, 230 В
Автомат контролирует наличие жидкости на двух уровнях. Если уровень жидкости опускается ниже минимального — замыкаются контакты 11 — 12 и 8 — 9. При достижении жидкостью верхнего уровня замыкаются контакты 7 — 8 и 10 — 11.
Трехуровневое реле уровня PZ-830 F&F ЕвроАвтоматика (Белоруссия)
трехуровневый автомат контроля уровня с регулировкой чувствительности, 2 х 16 А, 230 В
Предназначен для контроля и поддержания заданного уровня токопроводящих жидкостей и управления электродвигателями насосных установок. Автомат контролирует наличие жидкости на трёх уровнях. Третий уровень — аварийный.
Трехуровневое (автомат контроля уровня) PZ-831 F&F ЕвроАвтоматика (Белоруссия)
Работа автомата основана на измерении сопротивления электропроводящих жидкостей между общим зондом (СОМ) и зондами 3 уровней (R1, R2, R3). При соединении жидкостью общего зонда с любым из оставшихся зондов происходит переключение соответствующего выходного реле.
Например, если расположить зонды трёх уровней (R1, R2, R3) на различной высоте относительно дна резервуара, каждое из выходных реле будет сигнализировать о достижении жидкостью соответствующего уровня (этим сигналом можно включать какое-то дополнительное оборудование).
Если же расположить зонды 3 уровней (R1 R2, R3) в 3 различных резервуарах, то можно независимо фиксировать достижение определённого уровня жидкости в каждом из них. При этом необходимо в каждом из резервуаров установить по отдельному общему зонду (СОМ) и соединить их с клеммой 3 реле.
Четырехуровневое реле уровня PZ-832 F&F ЕвроАвтоматика (Белоруссия)
Предназначен для контроля и поддержания заданного уровня токопроводящих жидкостей в резервуарах, бассейнах, водонапорных башнях и т.п. и управления электродвигателями насосных установок.
Реле контроря уровня жидкости с 3-мя датчиками EBR-1 (Orbis, Испания)
EBR-1 — это модульное электронное реле контроля уровня жидкости с максимальным растоянием между датчиками 100 метров.Может использоваться для общественных водоёмов, например для управления сливом и наполнения колодца или резервуара. К устройству подключаются 3 датчика, которые поставляются вместе с реле уровня.
Реле контроля уровня жидкости с 6-ю датчиками EBR-2 (Orbis, Испания)
EBR-2 — это модульное электронное реле контроля уровня жидкости, специально разработанное для контроля уровня жидкости в резервуарах и колодцах. Так же EBR-2 имеет множество настроек, уведомление о достижении макс. или мин. уровня, датчики чувствительны к электропроводности воды, установка на DIN — рейку. Поставляется в комплекте с 6ю датчиками. Благодаря цене EBR-2 становится идеальным решением для современного контроля уровня жидкости.
Реле контроля уровня E3LM10 (TELE, Австрия)
Реле контроля уровня жидкости E3LM10 осуществляет контроль уровня токопроводящей жидкости с помощью погружных электродов.
( Двухуровневый / Одноуровневый контроль )
Реле контроля уровня MRL01 (BMR, Чехия)
MRL01 — двухфункциональное реле контроля уровня жидкости, предназначенное для контроля максимального и минимального уровня токопроводящей жидкости в емкости.
Реле контроля уровня HRH-1 (ELCO, Чехия)
Контроллер уровня жидкости HRH-1 cлужит для контроля уровня жидкости в колодцах, емкостях, коллекторах и т.п.
В рамках одного устройства возможно использовать следующие конфигурации:
Гальваничски изолированное питание AC 230 V, AC/DC 24 V или AC 110V
Выходной контакт 2x переключ. 16 A / 250 V AC1
Реле контроля уровня HRH-5 (ELCO, Чехия)
Контроллер уровня жидкости HRH-5 cлужит для контроля уровня жидкости в колодцах, резервуарах, емкостях, бассейнах и т.п.
В рамках одного изделия можно выбрать следующие конфигурации:
Гальванически изолированное питание UNI 24.. 240V AC/DC
Выходной контакт 1x переключающий 8 A / 250 V AC1
Реле контроля уровня РКУ-10 (ELTIC, Украина)
Реле контроля уровня РКУ-10 предназначено для контроля уровня жидкости в бассейнах и резервуарах
Уровень поддерживается режимами закачки или откачки жидкости (режим выбирается переключателем).
Датчиком может быть любой токопроводящий материал ( латунь или нержавеющая сталь ), датчик гальванически изолирован от источника питания. Промышленная частота 50Гц препятсвует поляризации жидкости и повышенному окислению датчиков.
Реле контроля уровня Telemecanique Zelio Control RM35L (Shneider Electric)
RM35LM33MW RM35LV14MW
Реле контроля уровня Zelio Control имеют принцип работы, основанный на измерении сопротивления жидкости, что позволяет избежать проблем, характерных для контактных датчиков. В реле контроля уровня предусмотрена возможность настройки чувствительности измерения для обеспечения оптимальных уровней срабатывания прибора. Кроме этого, реле имеют регулируемую выдержку времени для компенсации плескания жидкости, что позволяет избежать ложных срабатываний прибора, вызванных колебаниями жидкости. В семействе также представлены реле с цифровыми входами датчиков, рассчитанные на измерение уровня не проводящих ток материалов. Оптимизированы для разных сетей электропитания: от 24 до 240 В пер./пост. тока. Регулируемая выдержка времени от 0,1 до 10 с.
RM35LM33MW :
RM35LV14MW:
Реле контроля уровня 72 серии Finder (Италия)
Реле контроля уровня 72 серии для проводящих жидкостей с функциями наполнения и дренажа.
72.01 — регулируемый диапазон чувствительности (5…150) кОм, выдержка времени (0,5с или 7с)
72.11 — фиксированное пороговое значение 150кОм, фиксированная выдержка времени 1с
vserele.ru