Які бувають типи датчиків рівня води?
Ось 7 типів датчиків рівня рідини для вашого ознайомлення:
1. Оптичний датчик рівня води
Оптичний датчик є твердотільним. Вони використовують інфрачервоні світлодіоди та фототранзистори, і коли датчик знаходиться в повітрі, вони оптично з'єднані. Коли головка датчика занурена в рідину, інфрачервоне світло виходить, що призводить до зміни вихідного сигналу. Ці датчики можуть виявляти наявність або відсутність практично будь-якої рідини. Вони не чутливі до навколишнього освітлення, не зазнають впливу піни в повітрі та не зазнають впливу дрібних бульбашок у рідині. Це робить їх корисними в ситуаціях, коли зміни стану необхідно реєструвати швидко та надійно, а також у ситуаціях, коли вони можуть надійно працювати протягом тривалого часу без обслуговування.
Переваги: безконтактне вимірювання, висока точність та швидка реакція.
Недоліки: Не використовуйте під прямими сонячними променями, водяна пара вплине на точність вимірювання.
2. Ємнісний датчик рівня рідини
Реле рівня ємності використовують у колі 2 провідних електроди (зазвичай виготовлені з металу), а відстань між ними дуже коротка. Коли електрод занурюється в рідину, він замикає коло.
Переваги: може використовуватися для визначення підйому або падіння рівня рідини в контейнері. Розташувавши електрод і контейнер на однаковій висоті, можна виміряти ємність між електродами. Відсутність ємності означає відсутність рідини. Повна ємність відповідає заповненому контейнеру. Виміряні значення «порожній» та «повний» повинні бути записані, а потім для відображення рівня рідини використовуються калібровані вимірювачі 0% та 100%.
Недоліки: Корозія електрода змінить його ємність, і його потрібно очистити або перекалібрувати.
3. Датчик рівня камертона
Камертонний рівнемір – це інструмент для визначення точкового рівня рідини, розроблений за принципом камертона. Принцип роботи датчика полягає у викликанні його вібрації через резонанс п'єзоелектричного кристала.
Кожен об'єкт має свою резонансну частоту. Резонансна частота об'єкта пов'язана з розміром, масою, формою, силою… об'єкта. Типовим прикладом резонансної частоти об'єкта є: однакова скляна чашка, розташована поспіль. Наповнюючи водою різної висоти, можна виконувати інструментальну музику, постукуючи.
Переваги: На нього дійсно не впливають потік, бульбашки, типи рідини тощо, і калібрування не потрібне.
Недоліки: Не можна використовувати у в'язких середовищах.
4. Мембранний датчик рівня рідини
Мембранний або пневматичний датчик рівня працює за допомогою тиску повітря, який штовхає діафрагму, що взаємодіє з мікроперемикачем всередині основного корпусу пристрою. Зі збільшенням рівня рідини внутрішній тиск у детекторній трубці зростатиме, доки не активується мікроперемикач. Зі зниженням рівня рідини тиск повітря також падає, і перемикач розмикається.
Переваги: Бак не потребує живлення, його можна використовувати з багатьма типами рідин, а вимикач не контактуватиме з рідинами.
Недоліки: Оскільки це механічний пристрій, з часом він потребуватиме обслуговування.
5. Поплавковий датчик рівня води
Поплавковий вимикач – це оригінальний датчик рівня. Це механічне обладнання. Половинний поплавок з'єднаний з важелем. Коли поплавок піднімається та опускається в рідині, важіль піднімається та опускається. Важіль може бути підключений до магнітного або механічного вимикача для визначення ввімкнення/вимкнення, або його можна підключити до рівнеміра, який змінює рівень з повного на порожній, коли рівень рідини падає.
Використання поплавкових вимикачів для насосів є економічним та ефективним методом вимірювання рівня води в насосній ямі підвалу.
Переваги: Поплавковий вимикач може вимірювати будь-який тип рідини та може бути розроблений для роботи без джерела живлення.
Недоліки: Вони більші за інші типи перемикачів, і оскільки вони механічні, їх потрібно використовувати частіше, ніж інші перемикачі рівня.
6. Ультразвуковий датчик рівня рідини
Ультразвуковий рівнемір – це цифровий рівнемір, керований мікропроцесором. Під час вимірювання датчик (перетворювач) випромінює ультразвуковий імпульс. Звукова хвиля відбивається від поверхні рідини та приймається тим самим датчиком. Вона перетворюється на електричний сигнал п'єзоелектричним кристалом. Час між передачею та прийомом звукової хвилі використовується для обчислення відстані до поверхні рідини.
Принцип роботи ультразвукового датчика рівня води полягає в тому, що ультразвуковий перетворювач (зонд) при зустрічі з поверхнею вимірюваного рівня (матеріалу) випромінює високочастотну імпульсну звукову хвилю, яка відбивається, а відбитий сигнал приймається перетворювачем і перетворюється на електричний сигнал. Час поширення звукової хвилі пропорційний відстані від звукової хвилі до поверхні об'єкта. Зв'язок між дальністю поширення звукової хвилі S та швидкістю звуку C, а також часом поширення звуку T можна виразити формулою: S=C×T/2.
Переваги: безконтактне вимірювання, вимірюване середовище практично необмежене, і його можна широко використовувати для вимірювання висоти різних рідин і твердих матеріалів.
Недоліки: На точність вимірювання значно впливає температура та запиленість навколишнього середовища.
7. Радарний рівнемір
Радарний рівень рідини – це прилад для вимірювання рівня рідини, що працює на принципі руху в часі. Радарна хвиля поширюється зі швидкістю світла, і час руху може бути перетворений на сигнал рівня за допомогою електронних компонентів. Зонд посилає високочастотні імпульси, які поширюються зі швидкістю світла в просторі, і коли імпульси досягають поверхні матеріалу, вони відбиваються та приймаються приймачем у вимірювачі, а сигнал відстані перетворюється на сигнал рівня.
Переваги: широкий діапазон застосування, не залежить від температури, пилу, пари тощо.
Недоліки: Легко виникає інтерференційне відлуння, яке впливає на точність вимірювання.
Час публікації: 21 червня 2024 р.