Поплавковый магнитный датчик уровня

Магнитные поплавковые сигнализаторы уровня жидкости

Магнитные поплавковые сигнализаторы уровня жидкости наиболее экономичные и неприхотливые приборы. Магнитные поплавковые датчики уровня подходят под любую систему управления и могут быть автономны.

Модели приборов и аналоги

Сводная таблица моделей магнитных поплавковых датчиков уровня жидкости:

На все модели магнитных поплавковых датчиков уровня OEM скидки!

Области применения поплавковых магнитных датчиков уровня

Магнитные поплавковые датчики используются с жидкими продуктами в разных сферах:

• Нефтяная и топливная промышленность (масла и топливо, легкие нефтепродукты и т.п.)
• Пищевая промышленность (напитки, вода)
• Морское дело
• Строительство (растворы)
• ЖКХ (сточные воды, дождевая вода)
• Водоочистные станции
• Фармацевтика, химическая промышленность (кислоты, спирты и т.п.)
• Насосные системы
• САУ
• Коррозионные среды

Назначение поплавковых магнитных датчиков уровня

• Сигнализация о достижении жидким продуктом контрольных уровней в баках/цистернах/иных емкостях (предельные уровни, предотвращение аварий)
• Автономный мониторинг заполнения/опустошения резервуаров с выдачей электрического сигнала (как правило, замыкание релейного контакта) в СУ и к исполнительному механизму
• Защита электрооборудования, насосов от «сухого хода»
• Управление уровнем жидкости, автоматическое наполнение баков (+ возможны системы с множеством поплавков и сложными алгоритмами)

Преимущества

Основные достоинства магнитных поплавковых сигнализаторов уровня:

• Энергонезависимость, автономная работа
• Простота и надежность
• Не требуется калибровка
• Дешевизна

Недостатки

Недостатки, на которые нужно обращать внимание:

1. Непригодность для клейких жидкостей
2. Проблемная работа с плещущимися жидкостями
   Решение проблемы: в отдельных случаях ставится измерительная труба, либо выбираются приборы по типу магнитострикционных или байпасных.
3. Плавучесть зависит от поплавка
   Решение проблемы: подбирайте поплавки под наименьшую рабочую плотность жидкости.

Принцип работы магнитных поплавковых датчиков уровня

Поплавковые магнитные сигнализаторы уровня устроены просто. Рабочий принцип большинства из них заключается в том, что в подвижном элементе (поплавке) находится постоянный магнит, а в неподвижной части – геркон (рис. 1, схематично). Когда поплавок приближается к геркону за счет изменения уровня жидкости, контакты замыкаются. И наоборот. В некоторых датчиках используется кольцевой магнит (рис. 2).

Магниточувствительные герконовые датчики

Магниточувствительные датчики ТЕКО

Магниточувствительные бесконтактные датчики компании ТЕКО принципиально делятся на герконовые датчики (MS) и на датчики, работающие на основе эффекта Холла (датчики Холла) – MH. Такие датчики используются для позиционирования поршня в пневмоцилиндрах, определяют положение патрона в станках, подсчитывают частоту вращения и определяют угловую позицию. Кроме типовых исполнений, мы производим магниточувствительные поплавковые датчики уровня (контроль до 7 уровней) серий DUG, Zcm, ZDU, магниточувствительные датчики NAMUR (маркировка взрывозащиты PO Exia ma I MaX / 0 Exia ma IIC T6 GaX), магнитные системы SM, аналоги магнитных датчиков производителей GE General Electric, Norgren, BOSCH, FESTO, CPOAC, Carlo Gavvazi, Camozzi, Sormel FCA, VEB UNITECHNIK. Так же у нас есть возможность изготовить нестандартные исполнения датчиков под заказ прямо в Беларуси по ТУ BY.

Рассматриваемый вид датчиков срабатывает при приближении намагниченного элемента на подконтрольном объекте. Это дает возможность определять положение намагниченных предметов. Следовательно эти датчики очень удобны для точного контроля частоты вращения различных механизмов, положения дверей, а также положения поршня в пневмоцилиндре. К ним также относятся герконовые выключатели и конечно же магниточувствительные датчики на всем извес

тном эффекте Холла.

Магниточувствительные датчики – предназначены для контроля положения.

Срабатывание датчика происходит при приближении магнита, расположенного на перемещающейся части механизма.

Применение герконовых магниточувствительных датчиков, имеющих расширенный температурный диапазон ( -60°С. +125°С), дает возможность автоматизировать множество сложных технических процессов.

Магниточувствительные датчики могут быть применены:

• в условиях крайнего севера;
• на металлургическом и химическом производствах.
• в холодильных установках, на подвижном составе, в снегоуборочных машинах,
• бульдозерах, автокранах и т.д.

НОВИНКА – быстродействующие магниточувствительные датчики, функционирующие на эффекте Холла. Данный тип датчиков не подвержен механическому износу благодаря наличию электронного выходного ключа.

Ресурс магниточувствительных датчиков, работающих на эффекте Холла, практических не ограничен. В связи с чем, применение данного типа датчиков – это выгодное и практичное решение таких задач, как фиксация положения быстро перемещающихся объектов и механизмов, измерение количества оборотов вала и т.д.

Магниточувствительные поплавковые датчики широко применяются для измерения уровня жидкостей. Поплавковые датчики это оптимальный вариант датчиков уровня из-за простоты конструкции и недорогой цены. Мы предлагаем серийные одноуровневые датчики DUG, а так же изготавливаем по индивидуальным заказам датчики Zсм, контролирующие до 7 уровней.

Мы предлагаем обширный ассортимент магнитных датчиков и поплавковых датчиков уровня, созданных для решения самых разных технических задач, а также изготовим под заказ датчики по Вашим техническим требованиям.

Модификации магниточувствительных датчиков:

Поплавковые (герконовые) датчики уровня жидкости

Поплавковые (герконовые) датчики уровня жидкости — самый простой вариант автоматизации управления уровнем, служат для контроля и поддержания уровня в резервуарах с различными жидкостями.

Поплавковые

• Поплавковые датчики уровня расчитаны на эксплуатацию при температурах от -60 до +125 градусов
• Возможно использование в химически агрессивных жидкостях
• Один датчик способен контролировать до 7 уровней одновременно.
• Минимальный контролируемый уровень 25 мм, максимальный — 1500 мм
• Для работы в контакте с легковоспламеняющимися агрессивными жидкостями разработаны датчики из нержавеющей стали

Молоко: автоматизация на всех этапах производства

Качество молока и молочной продукции напрямую зависит от правильности выполнения технологических процессов, соблюдения технического регламента и регулярных санитарно-гигиенических обработок систем резервуаров и трубопроводов.

В настоящее время высокоэффективное решение этих задач, а так же, существенное уменьшение потерь и порчи продукции обеспечивается благодаря внедрению АСУТП, в основании которой лежат бесконтактные выключатели.

Защита от перелива и критичного опустошения ёмкостей

Для непрерывного и порогового контроля уровня в ёмкостях мы предлагаем использовать поплавковые и ёмкостные бесконтактные выключатели.

Поплавковые поз воляют отслеживать нижний и/или верхний уровни жидкости в резервуаре. Это самый простой и экономичный способ решения задачи измерения уровня. «ТЕКО» предлагает три разных варианта поплавковых датчиков: для контроля только верхнего или нижнего уровня (DUG1, DUG2, для контроля пороговых уровней (и верхнего и нижнего), либо нескольких дискретных уровней для задач дозированного расхода (ZDU) . Число контролируемых уровней может быть более семи.

Поплавковые датчики могут быть установлены в крышку бака или трубу и находиться в контакте с контролируемой средой. Они успешно применяются для измерения уровня воды и других жидкостей на этапе промывки ёмкостей. Ещё одно преимущество поплавковых датчиков — они не реагируют на пену, которая образуется в некоторых средах.

Ёмкостные датчики с дискретным выходом. Датчики данного типа ко нтролируют пороговые значения. Возможна установка нескольких датчиков на разных уровнях резервуара, для контроля соответствующих уровней молока. При необходимости датчик может быть установлен снаружи неметаллической ёмкости и отслеживать уровень жидкости сквозь стекло или пластмассу.

Для работы в контакте с едкими средами (например, чистящими средствами) служат ёмкостные датчики в корпусе из нержавеющей стали 12Х18Н10Т и с чувствительной поверхностью из фторопласта-4. На пример, CSN EC50. Эта группа датчиков идеально подходит для контроля уровня молока. Датчики сертифицированы к применению в пищевых средах, не реагируют на пену, а обтекаемая поверхность чувствительного элемента исключает налипания и обеспечивает качественную промывку датчика.

Подробнее о применении ёмкостных датчиков уровня.

Ёмкостные датчики с аналоговым выходом обеспечивают непрерывное измерение уровня.

Этот вид датчиков применим в непищевых жидких средах: в воде, в масляных смесях, в некрепких, слабых химических и щелочных растворах.

Обеспечение непрерывного потока продукта

Управление потоками молока, жидких продуктов и ингредиентов в системе трубопроводов обеспечивается многочисленными запорными клапанами.

Для контроля открытия/закрытия клапанов служат специально разработанные для этих целей индуктивные датчики положения. В частности, датчик ISB BC2A-31P-2-LS4-C в популярном резьбовом корпусе М12.

Эффективная работа в «агрессивных» условиях.

Индуктивные бесконтактные выключатели могут быть исполнены в цельном пластиковом корпусе. Таким образом воздействие паров, условия повышенной влажности и длительное пребывание в жидкой среде не повлияют на срок службы и точность показаний. Для процессов, которые сопровождаются температурой до 105С° (например, топление молока), разработаны датчики со степенью защиты IP68 со стороны чувствительной поверхности.

Ёмкостные датчики уровня в корпусе из нержавеющей стали и фторопласта устойчивы к воздействию жидкостей и растворов и могут работать непосредственно в молочной среде.

Фасовка, упаковка и контроль товарного вида.

На конечных этапах производства молочной продукции важную роль играют ёмкостные и оптические датчики.

С помощью ёмкостных датчиков производится контроль наличия продукции в упаковке.

Оптические датчики контролируют наличие крышек и наклеек, а также определяют уровень жидкости в прозрачной таре, обеспечивают ее подсчет, обнаруживают полупрозрачные пластиковые бутылки и другие объекты
.

Устройство и принцип работы датчиков уровня

Какие датчики уровня наиболее точны. Какие могут использоваться для в агрессивных средах. Устройство, принцип действия различных датчиков уровня. В чем у каждого из них преимущество и недостатки.
Вы также можете посмотреть другие статьи. Например, «Датчики перемещения (индуктивный, оптический, емкостной и другие типы)» или «Виды анемометров».

Датчики уровня — это устройства, позволяющие отслеживать количество жидкого или сыпучего вещества по уровню его поверхности в некоторой ёмкости. Датчики уровня могут выдавать дискретный (по достижении некоторого уровня) или непрерывный сигнал (абсолютная высота текущего уровня) в зависимости от принципа действия, что сказывается на их технической сложности, а также на цене. Кроме того, датчики уровня могут быть контактными и бесконтактными, что также сказывается на стоимости и на области их применения.

По принципу действия датчики уровня могут быть:

• Емкостными
• Поплавковыми
• Радарного типа
• Ультразвуковыми
• Гидростатическими

Ниже кратко рассмотрены основные виды.

Емкостной датчик уровня

В основу работы данного типа датчика положено свойство конденсатора изменять свою ёмкость при изменении состава и распределения материала диэлектрика, разделяющего пластины конденсатора. Это свойство применяется во многих емкостных детекторах например в емкостных датчиках влажности.

Предположим, имеется коаксиальный конденсатор, помещённый в жидкость (Рисунок 1), которая может свободно проникать в пространство между пластинами. Если известна диэлектрическая проницаемость жидкости, то можно составить следующее равенство:

С – Общая ёмкость конденсатора
С – Ёмкость участка конденсатора, не содержащего жидкость
С_l – Ёмкость участка конденсатора, содержащего жидкость
ε – Диэлектрическая проницаемость газовой среды
ε_l – Диэлектрическая проницаемость жидкой среды
G – Геометрический коэффициент участка конденсатора, не содержащего жидкость
G_l – Геометрический коэффициент участка конденсатора, содержащего жидкость

При изменении уровня жидкости величина суммарной ёмкости конденсатора также изменятся. Если конденсатор включен в электрическую цепь, не составляет труда отследить изменение ёмкости, по которому можно однозначно судить об изменении уровня жидкости.

Рисунок 1. Общая схема емкостного датчика уровня

Емкостные датчики лишены подвижных элементов, поэтому достаточно надёжны и долговечны. К их недостаткам следует отнести значительную температурную зависимость (которая, впрочем, может быть скомпенсирована), а также необходимость погружения в жидкость.

Поплавковый датчик уровня

Датчики данного типа имеют достаточно простое устройство. Существует несколько конфигураций, выдающих на выход как дискретный, так и непрерывный сигнал, последние можно разделить на две категории – механические и магнитострикционные. В магнитострикционных датчиках в качестве одного из элементов также используется поплавок, в остальном же они довольно сильно отличаются от обычных механических поплавковых датчиков.

Дискретные поплавковые датчики уровня

В реализации датчика, выдающего дискретный сигнал, обычно используется набор поплавков, расположенных на различных уровнях резервуара. При достижении жидкостью уровня, на котором располагается поплавок, он выталкивается за счёт силы Архимеда, направленной вверх. Это приводит в движение механическую систему или электромеханическую систему, и выходной сигнал появляется, например, при замыкании электрических контактов герконового реле.

В альтернативной конфигурации присутствует направляющая, содержащая набор реле. Вдоль направляющей вслед за уровнем жидкости перемещается поплавок, содержащий постоянный магнит. Приближение поплавка к реле вызывает его срабатывание (Рисунок 2).

Рисунок 2. Общая схема поплавкового датчика уровня с дискретным выходом

Дискретный выходной сигнал может быть использован для «пошагового» мониторинга уровня жидкости в резервуаре — датчик просто сообщает, достиг ли уровень жидкости конкретной отметки или нет. Также датчик уровня с дискретным выходным сигналом может служить элементом автономного регулятора в случае, например, когда необходимо поддерживать постоянный уровень жидкости в резервуаре – для реализации данной схемы выходной сигнал может непосредственно управлять силовым реле, открывающим/закрывающим входной/выходной клапан резервуара.

Дискретные поплавковые датчики дёшевы, просты и достаточно надёжны, однако требуют погружения в жидкость и имеют подвижную механику.

Магнитострикционные поплавковые датчики

Поплавковые датчики, выдающие непрерывный сигнал, обычно относятся к датчикам магнитострикционного типа и имеют довольно сложное устройство (Рисунок 3). Основным элементом конструкции по-прежнему является поплавок, в данном случае он содержит постоянный магнит. Поплавок может свободно передвигаться вдоль направляющей, внутри которой располагается волновод из магнитострикционного материала. С определённой периодичностью блок электроники датчика генерирует импульс тока, который распространяется вдоль волновода. Когда импульс достигает области, где располагается поплавок, магнитное поле поплавка и магнитное поле импульса взаимодействуют, что приводит к возникновению механических колебаний, которые распространяются обратно по волноводу и фиксируются чувствительным пьезоэлементом. По временной задержке между отправкой импульса тока и получением механического импульса можно судить о расстоянии до поплавка, а значит и об уровне жидкости в резервуаре.

Рисунок 3. Общая схема магнитострикционного датчика уровня

Магнитострикционные датчики очень точны, выдают непрерывный сигнал, а также могут использоваться с гибким волноводом, что расширяет сферу их применения. К их недостаткам можно отнести их стоимость, техническую сложность и необходимость погружения в жидкость.

Радарный датчик уровня

Главным элементом данного датчика является радиолокатор, частота излучения которого изменяется по линейному закону. Предполагается, что жидкость отражает излучение локатора, поэтому если расположить излучатель-приёмник внутри резервуара согласно схеме (Рисунок 4) и фиксировать задержку отражённого сигнала относительно сигнала источника – можно определить уровень жидкости по величине задержки. Для определения задержки используется линейная модуляция частоты источника. Если частота исходного сигнала изменяется по линейному закону (например, непрерывно возрастает), то отражённый сигнал, имеющий временной сдвиг относительно исходного, будет иметь также и меньшую частоту. По величине частотного сдвига можно однозначно судить о величине временной задержки между двумя сигналами, а значит и о расстоянии до поверхности жидкости.

Дальнейшая обработка полученного сигнала осуществляется в цифровом тракте, и на этом этапе возможна, например, нейтрализация шумовых сигналов, возникающих в результате волнений на поверхности жидкости или поглощения радиоизлучения.

Рисунок 4. Общий принцип функционирования датчика уровня радарного типа

Данный метод на сегодняшний день является наиболее технологичным и совершенным, к числу достоинств датчика на его основе следует отнести:

1. Отсутствие подвижных элементов
2. Отсутствие контакта с жидкой средой
3. Универсальность – возможность работать практически с любой средой при различных условиях
4. Высокая точность
5. Возможность адаптировать алгоритм обработки данных для конкретных применений

Основным недостатком радарных датчиков является их цена.

Ультразвуковой датчик уровня

В датчиках данного типа используется схема, во многом сходная со схемой датчика радарного типа. В резервуаре устанавливается блок, состоящий из генератора и приёмника ультразвуковых волн (точно также как например в ультразвуковых расходомерах и ультразвуковых дефектоскопах ). Излучение генератора УВ проходит газовую среду, отражается от поверхности жидкости и попадает на приёмник. Определив временную задержку между излучением и приёмом и зная скорость распространения ультразвука в данной газовой среде, можно вычислить расстояние до поверхности жидкости – то есть определить её уровень.

Ультразвуковым датчикам уровня свойственны практически все достоинства датчиков радарного типа, однако УД обычно имеют более низкую точность, хотя и более просты по внутреннему устройству.

Гидростатический датчик уровня

С помощью датчиков данного типа уровень жидкости в резервуаре определяется путём измерения гидростатического давления столба жидкости над чувствительным элементом датчика (детектором давления). Согласно зависимости (2) высота столба определённой жидкости пропорциональна давлению в данной точке:

P – Давление в данной точке
ρ – Плотность жидкости
g – Ускорение свободного падения
h – Высота столба жидкости над чувствительным элементом

Такие датчики компактны, относительно просты, недороги, а также способны выдавать непрерывный сигнал, однако не являются бесконтактными, что затрудняет их применение в агрессивных средах.

Если вам понравилась статья нажмите на одну из кнопок ниже