Czwartek, 27 Czerwca 2019
 
Szukaj
 
ZAPYTANIE OFERTOWE

 

Poziom:

Pomiary poziomu

ilustracja

Poziom w zależności od potrzeb i warunków obiektowych może być mierzony lub sygnalizowany.


Sygnalizatory poziomu mają wyjście przekaźnikowe. Najczęściej stosowane są do zabezpieczania zbiorników przed przepełnieniem (poziom maksymalny) lub całkowitym opróżnieniem (poziom minimalny).

Mierniki lub przetworniki poziomu pozwalają na ciągły pomiar poziomu. Na wyjściu tych urządzeń dysponujemy standardowym sygnałem analogowym. Pozwala to w zależności od wymagań na:

  • pomiar poziomu (wskaźniki tablicowe lub naścienne)
  • regulację poziomu (regulatory tablicowe lub naścienne) lub rejestrację (rejestratory)




Pomiar ultradzwiękowy


Zasada pomiaru:

ilustracjaSensor mieści przetwornik ultradźwiękowy oraz czujnik temperatury. Sonda emituje serie impulsów ultradźwiękowych. Każdy impuls odbija się od powierzchni medium i w postaci echa wraca do przetwornika. Elektronika przetwarza odebrane echo.

Specjalna filtracja potrafi rozróżnić echa prawdziwe, odbite od materiału, oraz fałszywe, pochodzące od zakłóceń elektrycznych i akustycznych, a także od pracujących w zbiornikach mieszadeł.

Zmierzony czas, w którym impuls przebywa drogę od sondy do powierzchni medium i z powrotem, jest przeliczany na odległość wskazywaną na wyświetlaczu, przetwarzany na sygnał prądowy na wyjściu sondy oraz może służyć do uruchomienia przekaźnika.

Zastosowanie

Przetworniki ultradźwiękowe można stosować do pomiaru poziomu cieczy jeżeli z jakichś powodów bezpośredni kontakt z medium jest niemożliwy.

Może to mieć miejsce wtedy, gdy:

  • medium jest silnie agresywne i mogłoby powodować korozję materiału miernika (jak dla kwasów)
  • urządzenie mogłoby zostać zanieczyszczone przez medium (jak dla ścieków)
  • urządzenie mogłoby zostać zanieczyszczone przez cząstki medium przylegające do miernika (jak dla substancji adhezyjnych)




Pomiar hydrostatyczny


Zasada pomiaru

ilustracjaPomiar poziomu za pomocą sondy hydrostatycznej realizowany jest z wykorzystaniem prostej zależności między wysokością słupa cieczy a wywołanym ciśnieniem hydrostatycznym.

Pomiar ciśnienia dokonywany jest na poziomie membrany separującej zanurzonej sondy i odniesiony do ciśnienia atmosferycznego przez kapilarę znajdującą się w kablu. Elementem pomiarowym mogą być również przetworniki ciśnieniowe zabudowane np. przy dnie zbiornika wyskalowane w mH2O.

Elementem pomiarowym jest piezorezystancyjny czujnik krzemowy oddzielony od medium przez membranę separującą. Współpracujący z czujnikiem wzmacniacz elektroniczny odpowiada za standaryzację sygnału.

Zalecenia montażowe

Wzmacniacz wyjściowy sondy hydrostatycznej powinien być wyposażony w układ antyprzepięciowy zabezpieczający sondę przed uszkodzeniami, wywołanymi indukowanymi zakłóceniami od wyładowań atmosferycznych lub elektroenergetycznych urządzeń współpracujących.

Opuszczona na poziom odniesienia sonda może swobodnie wisieć na kablu lub leżeć na dnie zbiornika. Kabel z kapilarą może zostać przedłużony standardowym kablem sygnalizacyjnym.

Połączenie kabli powinno znajdować się w niehermetycznej puszce (ciśnienie wewnątrz powinno być równe ciśnieniu atmosferycznemu), zabezpieczającej kapilarę przed dostaniem się wody lub innych zanieczyszczeń.

W zbiorniku, w którym mogą występować turbulencje (praca mieszadeł, burzliwy napływ), sondę należy zamontować w rurze osłonowej (np. z PCV). Przy opuszczaniu sondy poniżej 100 m kabel powinien być podwieszany do stalowej linki nośnej.

Zastosowanie

Pomiar hydrostatyczny poziomu jest prostym rozwiązaniem stosowanym do ciągłego monitorowania poziomu cieczy, płynnych mas i ścieków.

ilustracja

Prosta instalacja oraz zwarta konstrukcja ze stali nierdzewnej powodują, że sondy są najczęściej stosowane do pomiaru poziomu w studniach głębinowych, zbiornikach otwartych gdzie nie ma możliwości naruszenia konstrukcji zbiornika.

Sondy hydrostatyczne do zbiorników z wodą uzdatnioną przeznaczoną do spożycia wymagają specjalnego wykonania z teflonową osłoną kabla. Sondy w wykonaniu do pomiaru poziomu ścieków przeznaczone są do dla mediów charakteryzujących się obecnością zanieczyszczeń i zawiesin i  mogą być stosowane w przepompowniach, komorach fermentacyjnych, osadnikach itp.




Pomiar pojemnościowy


Zasada pomiaru

ilustracjaPrzy pojemnościowym pomiarze poziomu jedną okładkę kondensatora stanowi izolowana lub nieizolowana sonda natomiast drugą jest metalowa ścianka zbiornika lub sonda pomocnicza (w postaci koncentrycznej rury wokół sondy pomiarowej lub pręta umieszczonego blisko i równoległego do sondy pomiarowej).

Dielektrykiem jest medium, gaz ponad poziomem medium i ewentualnie izolacja sondy pomiarowej. Zmiana poziomu medium wpływa na pojemność tak utworzonego “kondensatora” co z kolei jest przetwarzane na sygnał wyjściowy 4 ... 20 mA przez blok elektroniczny umieszczony w głowicy sondy.

Zalecenia montażowe

Do cieczy przewodzących należy zawsze stosować sondę izolowaną.
Dla cieczy nieprzewodzących zalecane jest stosowanie sondy nieizolowanej.

Ponieważ stała dielektryczna i gęstość medium, którego poziom należy mierzyć nie są zwykle znane z dostateczną dokładnością to z tego powodu pojemnościowy miernik poziomu zawsze musi być kalibrowany na zbiorniku docelowym w warunkach normalnej pracy tego zbiornika. Po przeprowadzonej kalibracji miernik może być stosowany tylko w identycznych warunkach jak podczas kalibracji miernika.

Względna stała dielektryczna cieczy i materiałów sypkich zawiera się w przedziale od 1 do 80 ale najczęściej ma wartość poniżej 10. Roztwory wodne i materiały wilgotne mają stałą dielektryczną między 10 a 80 a dla wody stała wynosi 80.

Przy pomiarze poziomu miernikiem pojemnościowym należy wziąć pod uwagę, że stała dielektryczna materiałów jednorodnych zależy od temperatury, natomiast materiałów niejednorodnych od temperatury i proporcji poszczególnych składników. Dla większości przypadków względna stała dielektryczna wzrasta proporcjonalnie do wzrostu temperatury medium chociaż dla pewnych materiałów np. dla tworzyw sztucznych stała dielektryczna pozostaje stała do pewnej temperatury granicznej a po jej przekroczeniu gwałtownie wzrasta. Takie zmiany można pominąć w wąskim przedziale temperatur pracy.

Zastosowanie

ilustracja

Pomiar poziomu oparty na pomiarze pojemności jest możliwy tylko gdy względna stała dielektryczna Er>1.5
Ze względu na budowę i parametry techniczne sondy pojemnościowe można stosować do pomiaru poziomu cieczy i materiałów sypkich o małej granulacji w temperaturach do 200°C oraz zbiornikach ciśnieniowych.



Sygnalizacja sygnalizacyjna kamertonowa


Konstrukcja kamertonu i rodzaj drgań zapewniają samooczyszczanie się czujnika.


Specyficzna konstrukcja kamertonu i rezonatora wzbudzającego zapewnia brak fałszywych wskazań poziomu max. Sygnał elektryczny z układu elektronicznego pobudza kryształ rezonatora, a następnie wzbudza kamerton do drgań z określoną częstotliwością. Jeśli kamerton jest zasypany materiałem, układ wykrywa zmianę w drganiach i generuje sygnał wyjściowy w postaci zmiany stanu przekaźnika. Gdy kamerton zostanie uwolniony powrócą normalne drgania, a przekaźnik przyjmie poprzedni stan.

Zastosowanie

Sygnalizator kamertonowy może być użyty do sygnalizacji poziomu cieczy wybuchowych i niewybuchowych, agresywnych (rozpuszczalników , kwasów), cieczy o dużych lepkościach; bez względu na występującą pianę, turbulencje i zawartość gazu. Może on być również zastosowany do pyłów, proszków i granulatów.




Sygnalizacja wibracyjna prętowa


Zalety takie jak solidna konstrukcja, samooczyszczanie się przez wibracje dla większości mediów, odporność na wysokie ciśnienie i korozję oferowane przez sygnalizatory wibracyjne sprawiają, że są one optymalnym rozwiązaniem dla sygnalizacji poziomu materiałów sypkich.


Zastosowanie

Sygnalizatory wibracyjne prętowe mogą być stosowane dla materiałów o granulacji nie większej niż 10 mm i mogą być wykorzystywane jako sygnalizatory poziomu tylko dla materiałów o znacznym tarciu wewnętrznym. W przypadku ich zastosowania do sygnalizacji poziomu minimalnego, należy zabezpieczyć sygnalizator przed uszkodzeniem mechanicznym spowodowanym przez nacisk materiału np. przez zastosowanie osłon nad sygnalizatorem.




Sygnalizacja konduktancyjna


Konduktancyjne sygnalizatory poziomu działające na zasadzie wykrywania zmian przewodności między sondami mogą być stosowane do sygnalizacji poziomu cieczy o przewodności większej niż 20 μS/m.

Sygnalizator poziomu składa się z sondy z elektrodą o długości odpowiadającej sygnalizowanemu poziomowi i z przekaźnika, który wykrywa zmianę konduktancji między elektrodą a referencją, którą może być inna elektroda lub metalowa ścianka zbiornika.




Sygnalizatory pływakowe


Sygnalizatory pływakowe znajdują szerokie zastosowanie w przemyśle do sygnalizacji poziomu cieczy. Sygnalizatory pracują bez energii pomocniczej, a ruch pływaka jest przekazywany na przełącznik drogą magnetyczną.





Sygnalizatory wielopoziomowe

Wykrywanie poziomu cieczy odbywa się za pomocą pływaka z magnesem poruszającego się wzdłuż sondy pomiarowej mającej postać rurki ze stali kwasoodpornej z zabudowanymi wewnątrz kontaktronami.

Pływak z magnesem porusza się zgodnie ze zmianami poziomu wzdłuż sondy pomiarowej zanurzonej w cieczy, aktywując kontaktrony umieszczone w sondzie. Po przejściu pływaka kontaktron zapamiętuje swój stan.





Dotacje na innowację. Projekt jest współfinansowany przez Unię Europejską ze środków
Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego