В качестве приборов для измерения и отображения уровня жидкости датчики уровня жидкости получили широкое распространение в инженерных приложениях благодаря простоте установки, высокой точности измерения и длительному сроку службы. Обычно используемые в повседневной работе типы датчиков уровня жидкости включают погружные датчики уровня жидкости, одно-датчики уровня жидкости с одним-фланцем, датчики уровня жидкости с двумя-фланцами и емкостные радиочастотные датчики уровня жидкости.
Характеристики и выбор датчиков уровня жидкости
Учитывая широкий выбор доступных датчиков уровня жидкости-и тот факт, что каждый тип требует особого рассмотрения в зависимости от среды применения-наши отделы проектирования и эксплуатации должны понимать уникальные характеристики продукта каждого типа, чтобы делать целенаправленный и правильный выбор в ходе повседневной работы.
1. Однофланцевые-датчики уровня жидкости
Одно-фланцевые датчики уровня жидкости доступны в двух конфигурациях: плоский-фланец и фланец с вставной трубкой. Оба типа измеряют высоту уровня жидкости, используя гидростатическое давление (силу тяжести) измеряемой среды. Однофланцевые датчики уровня жидкости-подходят для сред с высокой вязкостью или тенденцией к кристаллизации; они обычно устанавливаются на сосудах или оборудовании с открытым-верхом.
2. Двойные-фланцевые датчики уровня жидкости
Датчики уровня жидкости с двойным-фланцем — это тип датчика перепада давления, который обеспечивает надежное решение для измерения, предотвращая прямой контакт измеряемой среды с изолирующей мембраной датчика. Их основное применение заключается в приложениях, где: высокотемпературная среда должна быть изолирована от преобразователя; среда вызывает коррозию чувствительных элементов преобразователя; среда состоит из взвешенных веществ или имеет высокую вязкость; среда может затвердевать или кристаллизоваться из-за изменений температуры окружающей среды или процесса; или требуется строгая очистка измерительной головки при переключении между различными средами. Датчики уровня жидкости с двумя-фланцами в основном используются для измерения уровней жидкости в герметичных сосудах под давлением.
3. Погружные датчики уровня жидкости
Погружные датчики уровня жидкости доступны в двух конфигурациях: стержневого-типа и кабельного-типа. Принцип их действия основан на том, что гидростатическое давление жидкости прямо пропорционально ее высоте (глубине). Используя пьезорезистивный эффект диффузионных кремниевых или керамических чувствительных элементов, они преобразуют гидростатическое давление в электрический сигнал. После температурной компенсации и коррекции линейности этот сигнал преобразуется в стандартный выходной ток постоянного тока 4–20 мА. Благодаря простоте и простоте установки, а также высокой адаптируемости, этот преобразователь способен выполнять высокоточные-точные измерения в широком диапазоне сред-от воды и масла до высоковязких паст-без воздействия пенообразования или седиментации в измеряемой среде. Обычно он используется для установки в резервуарах или оборудовании с открытым-верхом.
4. Радиочастотный емкостный датчик уровня.
Принцип действия емкостного ВЧ-датчика уровня основан на образовании конденсатора между зондом и проводящей жидкостью. В этой конфигурации металлический сердечник стержня зонда служит одним электродом конденсатора, а проводящая жидкость действует как другой электрод; пространство между ними занято высокостабильным политетрафторэтиленом (ПТФЭ),-в частности, изолирующей внешней оболочкой стержня зонда-, которая действует как диэлектрическая среда между двумя электродами. При колебаниях уровня жидкости площадь поверхности стержня зонда, погруженного в жидкость, изменяется, тем самым изменяя эффективную площадь поверхности электродов конденсатора. Следовательно, когда уровень жидкости повышается, емкость увеличивается; Затем радиочастотная схема преобразует это изменение емкости в аналоговый выходной сигнал. Для емкостного РЧ-датчика уровня измерение уровней в сосудах с высокой-температурой и-давлением так же просто, как измерение уровней в стандартных условиях температуры и давления; кроме того, на измеренные значения не влияют ни температура, удельный вес или состав измеряемой жидкости, ни форма или внутреннее давление сосуда. Это устройство в основном используется для измерения уровня кислот и оснований, хлоридов, органических растворителей, жидкого CO2, водного раствора аммиака, порошка ПВХ, летучей золы, границ раздела масла-воды, традиционных китайских медицинских жидкостей и подобных сред.