เซ็นเซอร์ระดับของเหลวในถังช่วยให้คุณทำการวัดปริมาณของเหลวที่เติมในปัจจุบันและรายงานความสำเร็จของค่าขีดจำกัด อุปกรณ์ดังกล่าวประกอบด้วยเซ็นเซอร์ที่มีความละเอียดอ่อนซึ่งตอบสนองต่อพารามิเตอร์ทางกายภาพบางอย่าง และวงจรการวัด ควบคุม และบ่งชี้ ขึ้นอยู่กับแอปพลิเคชัน อุปกรณ์ต่างๆ จะถูกใช้งานที่แตกต่างกันไปตามหลักการทำงาน
ข้อมูลที่นำเสนอในบทความจะช่วยให้คุณเรียนรู้เกี่ยวกับหลักการทำงานของเซ็นเซอร์ประเภทต่างๆ และขอบเขตการใช้งาน จะมีการทบทวนข้อดีและข้อเสียโดยสังเขปโดยจะระบุผู้ผลิตหลักที่พิสูจน์ตัวเองในตลาดแล้ว
การจำแนกประเภทของเครื่องใช้ไฟฟ้า
เซ็นเซอร์ระดับของเหลวในถังอาจเป็นมาตรวัดระดับหรืออุปกรณ์ส่งสัญญาณ ตัวแรกได้รับการออกแบบสำหรับการวัดระดับของเหลวอย่างต่อเนื่องในขณะปัจจุบันเวลา. พวกเขาใช้เซ็นเซอร์ที่ทำงานบนหลักการทางกายภาพที่แตกต่างกัน การประมวลผลสัญญาณที่มาจากพวกมันเพิ่มเติมนั้นดำเนินการโดยวงจรอิเล็กทรอนิกส์แอนะล็อกหรือดิจิตอลซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเกจวัดระดับ ตัวบ่งชี้ที่ได้รับจะแสดงบนองค์ประกอบการแสดงผล
อุปกรณ์ส่งสัญญาณเตือนเกี่ยวกับการถึงระดับที่แน่นอนของระดับของเหลวในถัง ตั้งค่าล่วงหน้าโดยองค์ประกอบการตั้งค่า ชื่ออื่นคือเซ็นเซอร์ระดับน้ำในถังเพื่อปิดการจ่ายน้ำเพิ่มเติม สัญญาณเอาท์พุตไม่ต่อเนื่อง คำเตือนอาจออกในรูปแบบของสัญญาณเตือนภัยด้วยแสงหรือเสียง ในกรณีนี้ การทำงานของระบบเติมหรือระบายน้ำจะถูกบล็อกโดยอัตโนมัติ
วิธีการวัดระดับ
ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของของเหลวที่จะวัดในถัง ใช้วิธีการวัดดังต่อไปนี้:
- สัมผัสซึ่งเซ็นเซอร์ระดับของเหลวในถังหรือส่วนหนึ่งของมันโต้ตอบโดยตรงกับสื่อที่วัดได้
- ไม่สัมผัส หลีกเลี่ยงการใช้เซ็นเซอร์กับของเหลวโดยตรง (เนื่องจากคุณสมบัติก้าวร้าวหรือมีความหนืดสูง)
อุปกรณ์สัมผัสอยู่ในถังโดยตรงบนพื้นผิวของของเหลวที่วัดได้ (ลอย) ในความลึก (เกจวัดแรงดันอุทกสถิต) หรือบนผนังถังที่ความสูงที่แน่นอน (ตัวเก็บประจุแบบแผ่น) สำหรับเครื่องวัดแบบไม่สัมผัส (เรดาร์, อัลตราโซนิก) จำเป็นต้องจัดให้มีโซนที่มองเห็นได้โดยตรงของพื้นผิวของของเหลวที่วัดได้และไม่มีการสัมผัสโดยตรงกับเธอ
หลักการทำงาน
ทั้งเกจวัดระดับและอุปกรณ์ส่งสัญญาณใช้หลักการทำงานที่แตกต่างกันเพื่อทำหน้าที่ อุปกรณ์ประเภทต่อไปนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด:
- ลอยเซ็นเซอร์ระดับของเหลวในถัง
- capacitive;
- เซ็นเซอร์วัดระดับของเหลวที่หยุดนิ่ง;
- อุปกรณ์ประเภทเรดาร์
- อัลตราโซนิกเซนเซอร์
Float ในทางกลับกัน สามารถเป็นแบบกลไก แบบไม่ต่อเนื่อง และแบบแม่เหล็ก เซ็นเซอร์สามกลุ่มแรกประกอบด้วยอุปกรณ์ที่ใช้วิธีการวัดแบบสัมผัส ส่วนอีก 2 กลุ่มเป็นอุปกรณ์แบบไม่สัมผัส
สวิตซ์ลูกลอยเครื่องกล
ลอยเบา ๆ อย่างต่อเนื่องบนพื้นผิวของของเหลวในถังเชื่อมต่อโดยระบบคันโยกกลกับขั้วกลางของโพเทนชิออมิเตอร์ซึ่งเป็นแขนของสะพานต้านทาน ด้วยปริมาณของเหลวขั้นต่ำในถัง สะพานจึงถือว่าสมดุล ไม่มีแรงดันไฟฟ้าในแนวทแยง
ในขณะที่ถังเติม ทุ่นจะตรวจสอบตำแหน่งของระดับของเหลวโดยเลื่อนหน้าสัมผัสที่เคลื่อนที่ของโพเทนชิออมิเตอร์ผ่านระบบคันโยก การเปลี่ยนความต้านทานของโพเทนชิออมิเตอร์ทำให้เกิดการละเมิดสถานะสมดุลของสะพาน แรงดันไฟฟ้าที่ปรากฏในเส้นทแยงมุมวัดถูกใช้โดยวงจรอิเล็กทรอนิกส์ของระบบแสดงผล การอ่านค่าแบบแอนะล็อกหรือดิจิทัลสอดคล้องกับปริมาณของเหลวในถัง ณ เวลาปัจจุบัน
สวิทช์ลูกลอยแยก
สัญญาณไม่ต่อเนื่องในรูปแบบวงจรหรือการเปิดหน้าสัมผัสของสวิตช์กกใช้วงจรบ่งชี้และวงจรสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์เพื่อแจ้งว่าระดับของเหลวในถังถึงค่าที่กำหนด หน้าสัมผัสโลหะซึ่งทำมาจากวัสดุที่มีความต้านทานการสัมผัสต่ำเมื่อปิด ถูกวางไว้ในหลอดแก้วที่หุ้มฉนวนแบบกลวง
เซ็นเซอร์ระดับน้ำในถังที่มีเอาต์พุตแบบแยกมีไกด์ในรูปแบบของท่อกลวงซึ่งของเหลวจากถังจะไม่เข้าไป หน้าสัมผัสของรีเลย์กกตั้งแต่หนึ่งตัวขึ้นไปได้รับการแก้ไขภายในไกด์ ตำแหน่งจะขึ้นอยู่กับกรณีที่จำเป็นต้องรับการแจ้งเตือนเมื่อระดับของเหลวถึงค่าที่ตั้งไว้
ลอยของเซ็นเซอร์ที่มีแม่เหล็กถาวรขนาดเล็กติดตั้งอยู่ภายในจะเคลื่อนที่ไปตามไกด์เมื่อระดับของเหลวในถังเปลี่ยนไป การทำงานของกลุ่มผู้ติดต่อเกิดขึ้นในขณะที่เข้าสู่สนามแม่เหล็กของแม่เหล็กถาวรของทุ่น สัญญาณผ่านสายไฟที่เชื่อมต่อกับหน้าสัมผัสของเซ็นเซอร์ระดับน้ำในถังสวิตช์กกไปที่วงจรสัญญาณเตือน
เซ็นเซอร์ลูกลอยแม่เหล็ก
เซ็นเซอร์ประเภทนี้ให้สัญญาณคงที่ขึ้นอยู่กับระดับของของเหลวในถัง องค์ประกอบหลักดังเช่นในกรณีก่อนหน้านี้คือลูกลอยที่มีแม่เหล็กถาวรอยู่ภายใน ซึ่งจะวางตำแหน่งบนพื้นผิวของของเหลวและเคลื่อนที่ในระนาบแนวตั้งตามแนวไกด์
ช่องด้านในของตัวนำซึ่งแยกออกจากของเหลวนั้นถูกครอบครองโดยท่อนำคลื่น มันทำจากแม่เหล็กวัสดุ. ที่ด้านล่างขององค์ประกอบคือแหล่งที่มาของพัลส์ปัจจุบันที่แพร่กระจายไปตามนั้น
เมื่อชีพจรที่แผ่รังสีไปถึงตำแหน่งของทุ่นที่มีแม่เหล็ก สนามแม่เหล็กสองแห่งจะโต้ตอบกัน ผลลัพธ์ของการโต้ตอบนี้คือการเกิดการสั่นสะเทือนทางกลที่แพร่กระจายกลับไปตามท่อนำคลื่น
องค์ประกอบเพียโซอิเล็กทริกถูกยึดไว้ข้างเครื่องกำเนิดพัลส์ซึ่งจับการสั่นของกลไก วงจรอิเล็กทรอนิกส์ภายนอกจะวิเคราะห์การหน่วงเวลาระหว่างพัลส์ที่ปล่อยออกมาและรับ และคำนวณระยะห่างจากทุ่น ซึ่งอยู่บนพื้นผิวของของเหลวอย่างต่อเนื่อง วงจรบ่งชี้จะรายงานระดับของเหลวในถังอย่างต่อเนื่อง
เซ็นเซอร์คาปาซิทีฟ
การทำงานของเซ็นเซอร์ประเภทนี้ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของตัวเก็บประจุเพื่อเปลี่ยนความจุไฟฟ้าเมื่อค่าคงที่ไดอิเล็กตริกของวัสดุที่เติมช่องว่างระหว่างเพลตเปลี่ยนไป ใช้ตัวเก็บประจุแบบโคแอกเซียล ซึ่งเป็นกระบอกโลหะกลวงคู่ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางต่างกัน
ด้านหลังเป็นแผ่นคาปาซิเตอร์ ซึ่งของเหลวสามารถแทรกซึมได้อย่างอิสระ ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกของอากาศและตัวกลางของเหลวมีค่าต่างกัน การเติมถังจะนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในค่าของค่าคงที่ไดอิเล็กตริกรวมของตัวเก็บประจุโคแอกเซียลและตามค่าความจุไฟฟ้าของตัวเก็บประจุ
ความถี่ของวงจรออสซิลเลเตอร์ inวงจรที่เชื่อมต่อตัวเก็บประจุจะเปลี่ยนตามสัดส่วนของการเปลี่ยนแปลงความจุ ตัวแปลงความถี่/แรงดันไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์จะตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงนี้และแสดงค่าตามสัดส่วนกับระดับการเติมในถัง
เซ็นเซอร์ไฮโดรสแตติก
อีกชื่อหนึ่งสำหรับอุปกรณ์ดังกล่าวคือเครื่องตรวจจับหรือทรานสดิวเซอร์แรงดัน พวกเขาสามารถอยู่กับที่ แก้ไขที่ด้านล่างของถังบรรจุของเหลว หรือแบบพกพา ในกรณีหลัง ทรานสดิวเซอร์แรงดันจะติดตั้งสายเคเบิลที่มีความยาวพอสมควร ทำให้สามารถใช้กับรถถังที่มีขนาดเรขาคณิตต่างกันได้
องค์ประกอบที่ละเอียดอ่อนของเซ็นเซอร์อุทกสถิตคือเมมเบรนที่รับรู้แรงดันของคอลัมน์ของเหลวที่อยู่ด้านบน การปรับนี้ทำขึ้นในลักษณะที่ความดันบรรยากาศไม่ทำให้เกิดการเสียรูปของเมมเบรน แรงดันที่จุดตรวจวัดสามารถใช้กำหนดความสูงของคอลัมน์ของเหลวหรือระดับการเติมในถังได้
ปริมาณของการเปลี่ยนรูปเมมเบรนจะถูกแปลงเป็นค่าสัดส่วนทางไฟฟ้า จากนั้นใช้เพื่อแสดงระดับของเหลวในถัง การแก้ไขถูกนำมาใช้โดยคำนึงถึงความหนาแน่นของตัวกลางที่วัดได้และความเร่งของแรงโน้มถ่วงที่จุดวัด
เซ็นเซอร์ประเภทเรดาร์
เซ็นเซอร์ระดับของเหลวในถังใช้วิธีการวัดแบบไม่สัมผัสตามคุณสมบัติของสื่อนี้ที่มีความหนาแน่นใดๆและความหนืดเพื่อสะท้อนสัญญาณไฟฟ้า ความถี่ของสัญญาณที่ปล่อยออกมาของเรดาร์ที่อยู่เหนือพื้นผิวของระดับของเหลวที่วัดได้จะเปลี่ยนไปตามกฎเชิงเส้น
สะท้อนจากพื้นผิว มันมาถึงอุปกรณ์รับด้วยความล่าช้าที่กำหนดโดยความยาวของเส้นทางที่เดินทาง ดังนั้นจึงมีความแตกต่างระหว่างความถี่ของสัญญาณทั้งสอง ตามขนาดของการเปลี่ยนแปลงความถี่ อุปกรณ์วิเคราะห์ของตัวระบุตำแหน่งจะกำหนดเส้นทางที่สัญญาณเดินทางหรือระดับของของเหลวสะท้อนแสงที่สัมพันธ์กับตำแหน่งของเรดาร์
เซ็นเซอร์ระดับอัลตราโซนิก
รูปแบบการวัดที่ใช้สำหรับเซ็นเซอร์ประเภทนี้สอดคล้องกับที่กล่าวถึงในส่วนก่อนหน้าของบทความ วิธีการวัดตำแหน่งถูกนำมาใช้ในช่วงความยาวคลื่นอัลตราโซนิก
ข้อมูลที่ได้รับเป็นตัวกำหนดความแตกต่างของเวลาระหว่างเครื่องส่งที่ปล่อยออกมากับสัญญาณที่เครื่องรับได้รับ โดยใช้ข้อมูลความเร็วการแพร่กระจายของอัลตราซาวนด์ในพื้นที่เหนือพื้นผิวของของเหลว อุปกรณ์วิเคราะห์จะกำหนดระยะทางที่สัญญาณเดินทางหรือระดับของของเหลวในถัง
ภาพรวมโดยย่อของผู้ผลิต
เซ็นเซอร์ระดับของเหลวในถัง "ARIES" ให้คุณทำการวัดที่จำเป็นในระดับสูง โฆษณาผลิตภัณฑ์ของตนสามารถพบได้ในเว็บไซต์ต่างประเทศมากมาย
สมควรได้รับความสนใจต่อผลิตภัณฑ์ของผู้พัฒนาและผู้ผลิตในประเทศ L-CARD ซึ่งรวมอยู่ในทะเบียนเครื่องมือวัดของรัฐ Alta Group ซึ่งอยู่ในตลาดรัสเซียมานานกว่า 10 ปีได้สมควรได้รับการตอบรับเป็นอย่างดี
สรุป
ควรเลือกเซ็นเซอร์ระดับของเหลวในถังตามเงื่อนไขการใช้งาน คุณสมบัติของของเหลว ตัวชี้วัดที่ต้องการของความแม่นยำในการวัด สามารถอ่านค่าที่แม่นยำที่สุดได้โดยใช้เซ็นเซอร์ประเภทเรดาร์ เครื่องวัดสนามแม่เหล็ก
ต้องจำไว้ว่าความแม่นยำอย่างแท้จริงนั้นต้องใช้ต้นทุนวัสดุที่สูงขึ้น เซ็นเซอร์ลูกลอยและอุปกรณ์ส่งสัญญาณเป็นอุปกรณ์ที่ง่ายที่สุด แต่การใช้งานถูกจำกัดด้วยสภาวะการสั่นสะเทือนอันเนื่องมาจากการเกิดฟองของของเหลว ความหนืด และความก้าวร้าวของตัวกลาง
ทางออกที่ดีที่สุดตามอัตราส่วนราคา/คุณภาพคือการใช้เซ็นเซอร์ไฮโดรสแตติกและคาปาซิทีฟ ซึ่งอยู่ภายใต้ข้อจำกัดที่กำหนดเกี่ยวกับคุณสมบัติของของเหลวที่วัดได้
