Kā izvēlēties līmeņa raidītāju?

• Ievads

Šķidruma līmeņa mērīšanas raidītājs ir instruments, kas nodrošina nepārtrauktu šķidruma līmeņa mērīšanu. To var izmantot, lai noteiktu šķidruma vai beramkravu līmeni noteiktā laikā. Tas var izmērīt tādu vielu kā ūdens, viskozu šķidrumu un degvielu vai sausu vielu, piemēram, beramkravu un pulveru, šķidruma līmeni.

Šķidruma līmeņa mērīšanas raidītāju var izmantot dažādos darba apstākļos, piemēram, konteineros, tvertnēs un pat upēs, baseinos un akās. Šos raidītājus parasti izmanto materiālu apstrādes, pārtikas un dzērienu, enerģētikas, ķīmijas un ūdens attīrīšanas nozarēs. Tagad aplūkosim vairākus bieži izmantotus šķidruma līmeņa mērītājus.

• Iegremdējams līmeņa sensors

Pamatojoties uz principu, ka hidrostatiskais spiediens ir proporcionāls šķidruma augstumam, iegremdējamais līmeņa sensors izmanto difūzā silīcija vai keramikas sensora pjezoresistīvo efektu, lai pārveidotu hidrostatisko spiedienu elektriskā signālā. Pēc temperatūras kompensācijas un lineāras korekcijas tas tiek pārveidots par 4–20 mA/A līdzstrāvas standarta strāvas signālu. Iegremdējamā hidrostatiskā spiediena raidītāja sensora daļu var ievietot tieši šķidrumā, un raidītāja daļu var nostiprināt ar atloku vai kronšteinu, tāpēc to ir ļoti ērti uzstādīt un lietot.

Iegremdējamais līmeņa sensors ir izgatavots no uzlabota izolācijas tipa difūza silīcija jutīga elementa, ko var ievietot tieši traukā vai ūdenī, lai precīzi izmērītu augstumu no sensora gala līdz ūdens virsmai un izvadītu ūdens līmeni, izmantojot 4–20 mA strāvu vai RS485 signālu.

• Magnētiskais līmeņa sensors

Magnētiskā vārsta konstrukcija ir balstīta uz apvada caurules principu. Šķidruma līmenis galvenajā caurulē atbilst šķidruma līmenim konteinera iekārtā. Saskaņā ar Arhimēda likumu, magnētiskā pludiņa radītais peldspēja šķidrumā un gravitācijas līdzsvars peld pa šķidruma līmeni. Kad mērītā trauka šķidruma līmenis paaugstinās un krītas, arī rotējošais pludiņš šķidruma līmeņa mērītāja galvenajā caurulē paceļas un krītas. Pastāvīgais magnētiskais tērauds pludiņā virza indikatora sarkano un balto kolonnu pagriezties par 180° caur magnētisko savienojuma platformu.

Kad šķidruma līmenis paaugstinās, pludiņa krāsa mainās no baltas uz sarkanu. Kad šķidruma līmenis krītas, pludiņa krāsa mainās no sarkanas uz baltu. Baltā un sarkanā robeža ir faktiskais šķidruma līmeņa augstums tvertnē, lai realizētu šķidruma līmeņa indikatoru.

• Magnetostriktīvs šķidruma līmeņa sensors

Magnetostriktīva šķidruma līmeņa sensora struktūra sastāv no nerūsējošā tērauda caurules (mērīšanas stieņa), magnetostriktīva vada (viļņvada vada), pārvietojama pludiņa (ar pastāvīgo magnētu iekšpusē) utt. Kad sensors darbojas, sensora ķēdes daļa ierosinās impulsa strāvu viļņvada vadā, un impulsa strāvas magnētiskais lauks tiks ģenerēts ap viļņvada vadu, kad strāva izplatīsies pa viļņvada vadu.

Sensora mērstieņa ārpusē ir novietots pludiņš, kas pārvietojas uz augšu un uz leju pa mērstieni, mainoties šķidruma līmenim. Pludiņa iekšpusē ir pastāvīgu magnētisko gredzenu komplekts. Kad impulsa strāvas magnētiskais lauks saskaras ar pludiņa radīto magnētiskā gredzena magnētisko lauku, magnētiskais lauks ap pludiņu mainās, tāpēc no magnetostriktīva materiāla izgatavotais viļņvada vads pludiņa pozīcijā ģenerē vērpes viļņa impulsu. Impulss tiek pārraidīts atpakaļ pa viļņvada vadu ar fiksētu ātrumu un to uztver noteikšanas mehānisms. Izmērot laika starpību starp pārraidīto impulsa strāvu un vērpes vilni, var precīzi noteikt pludiņa pozīciju, t.i., šķidruma virsmas pozīciju.

• Radiofrekvenču pielaides materiāla līmeņa sensors

Radiofrekvenču caurlaidība ir jauna līmeņa kontroles tehnoloģija, kas izstrādāta no kapacitatīvās līmeņa kontroles, un tā ir uzticamāka, precīzāka un piemērojamāka. Tā ir kapacitatīvās līmeņa kontroles tehnoloģijas jauninājums.
Tā sauktā radiofrekvences caurlaidība ir elektrības impedances apgrieztā vērtība, kas sastāv no rezistīvās komponentes, kapacitatīvās komponentes un induktīvās komponentes. Radiofrekvence ir augstfrekvences šķidruma līmeņa mērītāja radioviļņu spektrs, tāpēc radiofrekvences caurlaidību var saprast kā caurlaidības mērīšanu ar augstfrekvences radioviļņiem.

Kad instruments darbojas, instrumenta sensors veido caurlaidības vērtību, mijiedarbojoties ar sienu un mērāmo vidi. Mainoties materiāla līmenim, attiecīgi mainās arī caurlaidības vērtība. Ķēdes bloks pārveido izmērīto caurlaidības vērtību materiāla līmeņa signāla izejā, lai realizētu materiāla līmeņa mērījumu.

• Ultraskaņas līmeņa mērītājs

Ultraskaņas līmeņa mērītājs ir digitāls līmeņa instruments, ko kontrolē mikroprocesors. Mērīšanas laikā sensors raida ultraskaņas impulsa vilni, un tas pats sensors uztver skaņas vilni pēc tam, kad tas ir atstarots no objekta virsmas, un pārveido to elektriskā signālā. Attālums starp sensoru un testējamo objektu tiek aprēķināts pēc laika starp skaņas viļņa raidīšanu un uztveršanu.

Priekšrocības ir mehāniski kustīgu daļu neesamība, augsta uzticamība, vienkārša un ērta uzstādīšana, bezkontakta mērīšana un neietekmētība šķidruma viskozitātes un blīvuma ziņā.

Trūkums ir relatīvi zema precizitāte, un testam ir viegli izveidot aklo zonu. Nav atļauts mērīt spiedientvertnes un gaistošas ​​vides.

• Radara līmeņa mērītājs

Radara šķidruma līmeņa mērītāja darba režīms ir raidīšana un atstarošana, uztveršana. Radara šķidruma līmeņa mērītāja antena izstaro elektromagnētiskos viļņus, kurus atstaro mērītā objekta virsma un pēc tam uztver antena. Elektromagnētisko viļņu laiks no raidīšanas līdz uztveršanai ir proporcionāls attālumam līdz šķidruma līmenim. Radara šķidruma līmeņa mērītājs reģistrē impulsa viļņu laiku, un elektromagnētisko viļņu pārraides ātrums ir nemainīgs, tāpēc var aprēķināt attālumu no šķidruma līmeņa līdz radara antenai, lai uzzinātu šķidruma līmeni.

Praktiskajā pielietojumā ir divi radara šķidruma līmeņa mērītāja režīmi: frekvences modulācijas nepārtrauktā viļņa un impulsa viļņa. Šķidruma līmeņa mērītājam ar frekvences modulācijas nepārtrauktā viļņa tehnoloģiju ir augsts enerģijas patēriņš, četru vadu sistēma un sarežģīta elektroniskā shēma. Šķidruma līmeņa mērītājam ar radara impulsa viļņa tehnoloģiju ir zems enerģijas patēriņš, to var darbināt ar divu vadu 24 VDC sistēmu, viegli panākt iekšēju drošību, augstu precizitāti un plašāku pielietojuma diapazonu.

• Vadāmā viļņa radara līmeņa mērītājs

Vadāmā viļņa radara līmeņa raidītāja darbības princips ir tāds pats kā radara līmeņa mērītājam, taču tas sūta mikroviļņu impulsus caur sensora kabeli vai stieni. Signāls sasniedz šķidruma virsmu, pēc tam atgriežas sensorā un pēc tam sasniedz raidītāja korpusu. Raidītāja korpusā integrētā elektronika nosaka šķidruma līmeni, pamatojoties uz laiku, kas nepieciešams, lai signāls pārvietotos pa sensoru un atgrieztos atpakaļ. Šāda veida līmeņa raidītājus izmanto rūpnieciskos lietojumos visās procesu tehnoloģiju jomās.