Care sunt tipurile de senzori de nivel al apei?
Iată 7 tipuri de senzori de nivel al lichidului pentru referință:
1. Senzor optic al nivelului apei
Senzorul optic este în stare solidă. Aceștia utilizează LED-uri infraroșii și fototranzistoare, iar atunci când senzorul este în aer, acestea sunt cuplate optic. Când capul senzorului este scufundat în lichid, lumina infraroșie va scăpa, provocând modificarea ieșirii. Acești senzori pot detecta prezența sau absența aproape oricărui lichid. Nu sunt sensibili la lumina ambientală, nu sunt afectați de spumă atunci când sunt în aer și nu sunt afectați de bule mici atunci când sunt în lichid. Acest lucru îi face utili în situațiile în care schimbările de stare trebuie înregistrate rapid și fiabil și în situațiile în care pot funcționa fiabil pentru perioade lungi de timp fără întreținere.
Avantaje: măsurare fără contact, precizie ridicată și răspuns rapid.
Dezavantaje: Nu utilizați în lumina directă a soarelui, vaporii de apă vor afecta precizia măsurătorii.
2. Senzor capacitiv de nivel al lichidului
Comutatoarele de nivel capacitiv utilizează 2 electrozi conductivi (de obicei din metal) în circuit, iar distanța dintre ei este foarte scurtă. Când electrodul este scufundat în lichid, acesta completează circuitul.
Avantaje: poate fi utilizat pentru a determina creșterea sau scăderea nivelului lichidului în recipient. Prin amplasarea electrodului și a recipientului la aceeași înălțime, se poate măsura capacitatea dintre electrozi. Fără capacitate înseamnă fără lichid. O capacitate plină reprezintă un recipient complet. Valorile măsurate „gol” și „plin” trebuie înregistrate, iar apoi se utilizează contoare calibrate 0% și 100% pentru a afișa nivelul lichidului.
Dezavantaje: Coroziunea electrodului va modifica capacitatea acestuia și acesta trebuie curățat sau recalibrat.
3. Senzor de nivel al diapazonului
Indicatorul de nivel cu diapazon este un instrument de măsurare a nivelului lichidului, proiectat după principiul diapazonului. Principiul de funcționare al comutatorului este de a-i provoca vibrația prin rezonanța cristalului piezoelectric.
Fiecare obiect are propria frecvență de rezonanță. Frecvența de rezonanță a obiectului este legată de dimensiunea, masa, forma, forța… obiectului. Un exemplu tipic al frecvenței de rezonanță a unui obiect este: aceeași cană de sticlă la rând. Umplând-o cu apă de diferite înălțimi, puteți interpreta muzică instrumentală prin atingere.
Avantaje: Poate fi complet neafectat de debit, bule, tipuri de lichid etc. și nu necesită calibrare.
Dezavantaje: Nu poate fi utilizat în medii vâscoase.
4. Senzor de nivel al lichidului cu diafragmă
Diafragma sau comutatorul pneumatic de nivel se bazează pe presiunea aerului pentru a împinge diafragma, care se angrenează cu un microîntrerupător din interiorul corpului principal al dispozitivului. Pe măsură ce nivelul lichidului crește, presiunea internă din tubul de detectare va crește până când microîntrerupătorul este activat. Pe măsură ce nivelul lichidului scade, presiunea aerului scade și ea, iar comutatorul se deschide.
Avantaje: Nu este nevoie de alimentare cu energie electrică în rezervor, poate fi utilizat cu multe tipuri de lichide, iar comutatorul nu va intra în contact cu lichidele.
Dezavantaje: Deoarece este un dispozitiv mecanic, va necesita întreținere în timp.
5. Senzor de nivel al apei cu plutitor
Comutatorul cu flotor este senzorul de nivel original. Sunt echipamente mecanice. Plutitorul gol este conectat la braț. Pe măsură ce plutitorul se ridică și coboară în lichid, brațul va fi împins în sus și în jos. Brațul poate fi conectat la un comutator magnetic sau mecanic pentru a determina pornirea/oprirea sau poate fi conectat la un indicator de nivel care schimbă starea de plin în gol atunci când nivelul lichidului scade.
Utilizarea întrerupătoarelor cu flotor pentru pompe este o metodă economică și eficientă de măsurare a nivelului apei în puțul de pompare al subsolului.
Avantaje: Comutatorul cu flotor poate măsura orice tip de lichid și poate fi proiectat să funcționeze fără alimentare cu energie electrică.
Dezavantaje: Sunt mai mari decât alte tipuri de comutatoare și, deoarece sunt mecanice, trebuie utilizate mai frecvent decât alte comutatoare de nivel.
6. Senzor cu ultrasunete pentru nivelul lichidului
Indicatorul de nivel cu ultrasunete este un indicator de nivel digital controlat de un microprocesor. În timpul măsurării, impulsul ultrasonic este emis de senzor (traductor). Unda sonoră este reflectată de suprafața lichidului și recepționată de același senzor. Aceasta este convertită într-un semnal electric de către un cristal piezoelectric. Timpul dintre transmiterea și recepționarea undei sonore este utilizat pentru a calcula măsura distanței până la suprafața lichidului.
Principiul de funcționare al senzorului cu ultrasunete pentru nivelul apei este acela că traductorul (sonda) cu ultrasunete emite o undă sonoră pulsată de înaltă frecvență atunci când întâlnește suprafața nivelului (materialului) măsurat, este reflectată, iar ecoul reflectat este recepționat de traductor și convertit într-un semnal electric. Timpul de propagare a undei sonore este proporțional cu distanța de la unda sonoră la suprafața obiectului. Relația dintre distanța de transmisie a undei sonore S și viteza sunetului C, precum și timpul de transmisie a sunetului T, poate fi exprimată prin formula: S = C × T / 2.
Avantaje: măsurare fără contact, mediul măsurat este aproape nelimitat și poate fi utilizat pe scară largă pentru măsurarea înălțimii diferitelor lichide și materiale solide.
Dezavantaje: Precizia măsurării este puternic afectată de temperatura și praful din mediul actual.
7. Indicator de nivel radar
Un radar pentru măsurarea nivelului de lichid este un instrument de măsurare a nivelului de lichid bazat pe principiul călătoriei în timp. Unda radar se deplasează cu viteza luminii, iar timpul de mișcare poate fi convertit într-un semnal de nivel prin componente electronice. Sonda emite impulsuri de înaltă frecvență care se deplasează cu viteza luminii în spațiu, iar când impulsurile ating suprafața materialului, sunt reflectate și recepționate de receptorul din aparat, iar semnalul de distanță este convertit într-un semnal de nivel.
Avantaje: gamă largă de aplicații, nu este afectat de temperatură, praf, abur etc.
Dezavantaje: Este ușor să se producă ecou de interferență, ceea ce afectează precizia măsurării.
Data publicării: 21 iunie 2024