- Uvod
Mjerni transmiter nivoa tečnosti je instrument koji omogućava kontinuirano mjerenje nivoa tečnosti. Može se koristiti za određivanje nivoa tečnosti ili rasutih čvrstih materija u određenom vremenu. Može mjeriti nivo tečnosti medija kao što su voda, viskozne tečnosti i goriva ili suhih medija kao što su rasute čvrste materije i prahovi.
Predajnik za mjerenje nivoa tekućine može se koristiti u različitim radnim uvjetima kao što su kontejneri, tankovi, pa čak i rijeke, bazeni i bunari. Ovi predajnici se obično koriste u industriji rukovanja materijalima, prehrambenoj i industriji pića, energetici, hemijskoj industriji i industriji prečišćavanja vode. Sada pogledajmo nekoliko često korištenih mjerača nivoa tekućine.
- Potopni senzor nivoa
Na osnovu principa da je hidrostatički pritisak proporcionalan visini tečnosti, potopni senzor nivoa koristi piezorezistivni efekat difuznog silicijumskog ili keramičkog senzora za pretvaranje hidrostatičkog pritiska u električni signal. Nakon temperaturne kompenzacije i linearne korekcije, pretvara se u standardni izlazni strujni signal od 4-20mADC. Senzorski dio potopnog transmitera hidrostatičkog pritiska može se direktno staviti u tečnost, a dio transmitera se može pričvrstiti prirubnicom ili nosačem, tako da je instalacija i korištenje vrlo praktično.
Potopni senzor nivoa napravljen je od naprednog difuznog silicijumskog osjetljivog elementa izolacijskog tipa, koji se može direktno staviti u posudu ili vodu kako bi se precizno izmjerila visina od kraja senzora do površine vode, te se nivo vode prikazuje putem struje od 4 do 20 mA ili RS485 signala.
- Magnetni senzor nivoa
Struktura magnetnog poklopca zasnovana je na principu obilaznog kanala. Nivo tečnosti u glavnoj cijevi je usklađen sa nivoom u posudi. Prema Arhimedovom zakonu, uzgon koji generiše magnetni plovak u tečnosti, a gravitaciona vaga pluta na nivou tečnosti. Kada se nivo tečnosti u posudi podiže i spušta, rotacioni plovak u glavnoj cijevi mjerača nivoa tečnosti takođe se podiže i spušta. Permanentni magnetni čelik u plovku pokreće crveno-bijeli stub u indikatoru da se okrene za 180° putem magnetne spojne platforme.
Kada nivo tečnosti poraste, plovak mijenja boju iz bijele u crvenu. Kada nivo tečnosti padne, plovak mijenja boju iz crvene u bijelu. Bijelo-crvena granica predstavlja stvarnu visinu nivoa tečnosti medija u posudi, kako bi se ostvarila indikacija nivoa tečnosti.
- Magnetostriktivni senzor nivoa tečnosti
Struktura magnetostriktivnog senzora nivoa tečnosti sastoji se od cijevi od nehrđajućeg čelika (mjerna šipka), magnetostriktivne žice (talasovodne žice), pokretnog plovka (sa permanentnim magnetom unutra) itd. Kada senzor radi, strujno kolo senzora će pobuditi impulsnu struju na talasovodnoj žici, a magnetsko polje impulsne struje će se generirati oko talasovodne žice kada se struja širi duž talasovodne žice.
Plovak je postavljen izvan mjerne šipke senzora, a plovak se pomiče gore-dolje duž mjerne šipke u skladu s promjenom nivoa tekućine. Unutar plovka nalazi se skup permanentnih magnetskih prstenova. Kada se magnetsko polje pulsirajuće struje susretne s magnetskim poljem prstena koje generira plovak, magnetsko polje oko plovka se mijenja, tako da valovodna žica napravljena od magnetostriktivnog materijala generira torzijski val na položaju plovka. Impuls se prenosi natrag duž valovodne žice fiksnom brzinom i detektira ga mehanizam za detekciju. Mjerenjem vremenske razlike između prenošenja pulsirajuće struje i torzijskog vala, položaj plovka može se precizno odrediti, odnosno položaj površine tekućine.
- Senzor nivoa materijala za admitanciju radiofrekvencije
Admitancija radiofrekvencija je nova tehnologija kontrole nivoa razvijena iz kapacitivne kontrole nivoa, koja je pouzdanija, preciznija i primjenjivija. To je nadogradnja kapacitivne tehnologije kontrole nivoa.
Takozvana radiofrekventna admitancija označava recipročnu vrijednost impedancije u električnoj energiji, koja se sastoji od otporne komponente, kapacitivne komponente i induktivne komponente. Radiofrekvencija je spektar radio talasa visokofrekventnog mjerača nivoa tečnosti, tako da se radiofrekventna admitancija može shvatiti kao mjerenje admitancije visokofrekventnim radio talasima.
Kada instrument radi, senzor instrumenta formira vrijednost admitanse sa zidom i mjerenim medijem. Kada se nivo materijala promijeni, vrijednost admitanse se mijenja shodno tome. Elektronsko kolo pretvara izmjerenu vrijednost admitanse u izlazni signal nivoa materijala kako bi se ostvarilo mjerenje nivoa materijala.
- Ultrazvučni mjerač nivoa
Ultrazvučni mjerač nivoa je digitalni instrument za mjerenje nivoa kojim upravlja mikroprocesor. Prilikom mjerenja, senzor šalje impulsni ultrazvučni talas, a zvučni talas, nakon što se reflektuje od površine objekta, isti senzor prima i pretvara u električni signal. Udaljenost između senzora i testiranog objekta izračunava se vremenom između slanja i prijema zvučnog talasa.
Prednosti su nedostatak mehaničkih pokretnih dijelova, visoka pouzdanost, jednostavna i praktična instalacija, beskontaktno mjerenje i otpornost na uticaj viskoznosti i gustine tečnosti.
Nedostatak je što je tačnost relativno niska i što test lako može imati slijepa područja. Nije dozvoljeno mjerenje u posudama pod pritiskom i isparljivim medijima.
- Radarski mjerač nivoa
Radarski mjerač nivoa tečnosti radi putem odašiljanja i reflektiranja, prijema. Antena radarskog mjerača nivoa tečnosti emituje elektromagnetne talase, koji se reflektuju od površine mjerenog objekta, a zatim ih antena prima. Vrijeme od odašiljanja do prijema elektromagnetnih talasa proporcionalno je udaljenosti od nivoa tečnosti. Radarski mjerač nivoa tečnosti bilježi vrijeme pulsnih talasa, a brzina prenosa elektromagnetnih talasa je konstantna, tako da se udaljenost od nivoa tečnosti do radarske antene može izračunati kako bi se znao nivo tečnosti.
U praktičnoj primjeni, postoje dva načina rada radarskog mjerača nivoa tekućine, i to frekventno modulirani kontinuirani val i pulsni val. Mjerač nivoa tekućine s frekventno moduliranom tehnologijom kontinuiranog vala ima visoku potrošnju energije, četverožični sistem i složeno elektroničko kolo. Mjerač nivoa tekućine s tehnologijom radarskog pulsnog vala ima nisku potrošnju energije, može se napajati dvožičnim sistemom od 24 VDC, lako se postiže intrinzična sigurnost, visoka je točnost i širi raspon primjene.
- Mjerač nivoa s vođenim talasima i radarom
Princip rada radarskog transmitera nivoa s vođenim valom isti je kao i kod radarskog mjerača nivoa, ali on šalje mikrovalne impulse kroz kabel ili šipku senzora. Signal udara u površinu tekućine, zatim se vraća do senzora, a zatim stiže do kućišta transmitera. Elektronika integrirana u kućište transmitera određuje nivo tekućine na osnovu vremena potrebnog da signal putuje duž senzora i ponovo se vrati. Ove vrste transmitera nivoa koriste se u industrijskim primjenama u svim područjima procesne tehnologije.
Vrijeme objave: 15. decembar 2021.