Šķidrie un granulētie materiāli tiek izmantoti dažādās ražošanas jomās. Šī izejviela var pildīt dažādas funkcijas, taču nereti tās izmantošanas tehnoloģijas paredz kontrolēt konteineru, bunkuru un rezervuāru piepildījumu ar tiem. Šim nolūkam tiek izmantotas īpašas signalizācijas ierīces, kuras var uzskatīt arī par sensoriem un vadības relejiem. Šajā gadījumā indikācijas metodes un pildījuma līmeņu noteikšanas principi var atšķirties. Tirgū ir pieejami līmeņa slēdži, kas atšķiras pēc konstrukcijas, sensora elementa veida un papildu funkciju klātbūtnes.
Kapacitatīvie sensori
Šie ir visizplatītākie universālie trauksmes signāli, kas atkarībā no modeļa ir piemēroti gan lielapjoma, gan šķidriem materiāliem. Jo īpaši, izmantojot kapacitatīvo signalizācijas ierīci, tiek novērtēts pulveru, granulu produktu, viskozu eļļu, cementa vircas uc līmeņi.. Dažas modifikācijas ļauj arī noteikt svešķermeņu klātbūtni, signalizējot par to vadības panelī. Darbības princips ir balstīts uz elektriskās kapacitātes svārstībām.
Kā likums, šāda veida līmeņa slēdzim ir jutīgs elements, kastiešā saskarē ar mērķa materiālu, pastāvīgi uzraugot gaisa vides dielektriskos parametrus. Ierakstīto frekvenču svārstības tiek pārveidotas par signālu, kas tiek padots uz izejas vadības releju. Kapacitatīvā sensora dizains ir daudzveidīgs – ražotāji ražo cauruļveida, lokanus, kabeļu un citus modeļus.
Peldošie slēdži
Arī vienkāršs dizains un daudzpusīga signalizācijas ierīces versija. Šāda sensora standarta ierīce nodrošina pludiņa klātbūtni, kas ir savienota ar elektromagnētisko kontaktu pārslēgšanas mehānismiem. Darba vidē pludiņa detektorus var izvietot gan vertikāli, gan horizontāli, kas arī paplašina to pielietojuma klāstu. Tomēr šāda veida sensoru izmantošanai ir ierobežojumi.
Piemēram, tos reti izmanto tehnoloģiskos procesos, kur nepieciešama augsta rādījumu precizitāte un papildu norāde par darba vides īpašībām. No otras puses, pludiņa līmeņa slēdzis ir izturīgs pret nelabvēlīgiem darbības apstākļiem. Šī iemesla dēļ to izmanto kā agresīvu ķīmisko vielu, petrolejas, jūras ūdens uc līmeņu reģistratoru. Vidējā maksimālā temperatūra pludiņslēdža lietošanai ir 200°C.
Bojas
Kaut kādā ziņā peldošas signalizācijas ierīces, taču tām ir savas īpašības. Konstrukcijas pamatu veido boja, kaspiekārts uz kabeļa un, tāpat kā pludiņa analogi, ir savienots ar kontaktu mehānismiem rādījumu pārsūtīšanai. Ierīces iegremdēšanas process šķidrā vidē veicina kabeļa slodzes izmaiņas, kas noved pie kontaktu atvēršanas.
Modeļa dizains ir diezgan vienkāršs, taču tam ir ievērojamas priekšrocības. Piemēram, bojas ūdens līmeņa indikators spēj darboties augstā spiedienā - aptuveni 20 MPa. Kas attiecas uz aizsardzību pret agresīvu vidi un temperatūras ietekmi, tad šīs īpašības nosaka konkrēta modeļa konstrukcija un izgatavošanas materiāli.
Vibrējošie trauksmes signāli
Signalizācijas ierīces tehnoloģiskāka versija, ko var izmantot dažādās vidēs - irdenā un šķidrā. Darbības princips, kā norāda nosaukums, ir balstīts uz svārstībām kustībām. Darbības laikā ierīces jutīgais elements rada mehāniskas vibrācijas rezonanses frekvences apstākļos. Sensoru darbina pjezoelektriskais ģenerators vai cits strāvas avots.
Vibrējoša līmeņa slēdža iegremdēšana provocē frekvences svārstību aktivitātes un elektrisko parametru izmaiņas sensoram pievienotajā ķēdē. Tālāk mainītie elektriskās ķēdes parametri tiek reģistrēti relejā kā diskrēts izejas signāls. Vibrācijas signalizācijas priekšrocības ietver izturību pret temperatūras ietekmi, augstu spiedienu un agresīvu vidi. Daudziem patērētājiem svarīga ir arī šādu ierīču augstā precizitāte - vidējā kļūda ir 1 mm.
Optiskie sensori
Optiskās signalizācijas ierīces izmanto gaismas staru kā līmeņa detektoru. Avots var būt maza infrasarkanā lampa vai lāzers. Pats mērīšanas princips ir balstīts uz mērķa materiāla spēju atstarot, lauzt vai pārraidīt gaismas plūsmas caur sevi.
Ir svarīgi uzsvērt, ka optiskās ierīces nodrošina gan kontakta, gan bezkontakta analīzi. Tā kā šis ir elektroniskais līmeņa slēdzis, varat paļauties arī uz sniegto rezultātu augstu precizitāti. Runājot par darba materiāliem, tie var būt gan tradicionālie nesēji, gan specifiski, piemēram, putas vai naftas produkti. Turklāt optika ļauj reģistrēt materiālu blīvumu, viskozitāti un caurspīdīgumu.
Ultraskaņas sensori
Tāpat kā citas ultraskaņas mērīšanas iekārtas, arī šāda veida līmeņa sensors darbojas, pamatojoties uz akustisko vibrāciju novērtējumu. Īpašs uztvērējs darbojas kā starojuma avots. Tas tiek uzstādīts konteinerā, pēc kura tiek uzsākts ultraskaņas lauka fona izplatīšanās process. Skaņas viļņu parametru noviržu fiksēšanas brīžos elektronika griežas uz izejas releju, aizverot vai atverot ķēdi.
Ultraskaņas līmeņa slēdžu vidējā kļūda ir 2 mm, taču šo rādītāju var uzlabot, meklējot sev izdevīgāko vietu. Kā liecina prakse, signālierīču ultraskaņas modeļi ir ļotiprasīga pret darba apstākļiem telpās. Bet citādi tie demonstrē konsekventu veiktspēju.
Signalizētāju rotoru modeļi
Šī ir viena no visizplatītākajām elektromehānisko signalizācijas ierīču versijām, ko visbiežāk izmanto darbam ar beztaras maisījumiem. Šādas ierīces var izmantot sprāgstvielu un pārtikas rūpniecībā, lai apkalpotu materiālus, kuru blīvums ir aptuveni 100 g/l un frakcija līdz 50 mm. Jo īpaši rotācijas līmeņa slēdzis tiek izmantots, lai aprīkotu tvertnes cukura, graudu, pulvera, dzīvnieku barības utt.
Šādu modeļu sensoru elementu attēlo rotora lāpstiņa, kas griežas sinhronā elektromotora spēka pārnešanas rezultātā. Faktiski līmeņa maiņas brīdis tvertnē tiek reģistrēts asmens fiksācijas rezultātā ar mērķa vidi. Tad iedarbojas elektromehāniskais pildījums, kas atver kontaktus, nosūtot signālu uz kontrollera releju.
Šķirnes pēc slēdža veida
Lielākā daļa signalizācijas ierīču strādā ar indikatorkontaktu slēdžiem, kas ir divu veidu – elektromehāniski un cietvielu. Pirmajā gadījumā tiek izmantoti mehāniskie kontakti vai vadības relejs. Elektromehānikas stiprās puses ietver spēju strādāt ar lieliem sprieguma un strāvas diapazoniem, kas uzlabo mērījumu precizitāti.
Tajā pašā laikā šādus kontaktus neietekmē iztvaikošana, tāpēc šķidruma līmeņa slēdzim ar elektromehāniku ir atļauts darbotiestelpas ar augstu temperatūru. Savukārt cietvielu slēdžiem nav kustīgu mehānisku elementu, kas pakļauti nodilumam. Tas ir, šīs ierīces lietošanas procesā nav nepieciešama regulāra palīgmateriālu atjaunināšana. Turklāt cietvielu ierīces pārslēdzas ātrāk un reaģē uz signāla iegūšanas sistēmu.
Secinājums
Izvēloties piemērotu ierīci tvertņu piepildījuma līmeņa fiksēšanai ar noteiktiem materiāliem, ir vērts ņemt vērā daudzus parametrus. Ir vērts sākt ar vides īpašībām un ierīces darbības apstākļiem. Tas sniegs priekšstatu par optimālo dizainu un mērījumu skalu.
Lielu daļu izvēli ietekmē līmeņa indikatora darbības princips, kā arī informācijas pārsūtīšanas uz releju metode. Šie parametri vismaz noteiks mērījuma precizitāti. Neignorējiet papildu funkcionalitāti. Jo sarežģītāka un dārgāka būs signalizācijas iekārta, jo lielākas iespējas tā nodrošinās vides īpašību fiksēšanai. Tātad, papildus tvertnes fiziskās piepildīšanas līmenim, tie paši optiskie un ultraskaņas modeļi var pārraidīt informāciju par materiāla blīvumu, viskozitātes pakāpi un citām īpašībām.
