Straipsnyje bus kalbama apie skysčių lygio indikatorius, kurie naudojami įvairiose pramonės šakose – nuo automobilių iki buitinės ir pramonės. Norint automatizuoti įvairius procesus, būtina kontroliuoti skysčio lygį. Tai galima padaryti naudojant specialius jutiklius. Jie siunčia signalą valdymo blokui apie skysčio lygį bakelyje. Toliau bus aprašyti pagrindiniai jutiklių tipai ir jų veikimo ypatybės.
Veikimo principas ir dizainas
Šio tipo jutiklio konstrukcija priklauso nuo jo funkcionalumo. Šis parametras turi įtakos įrenginio tipui – jis gali būti signalinis arba matavimo. Pirmieji reikalingi norint sekti konkretų konteinerio pripildymo tašką (pavyzdžiui, maksimalų ar mažiausią). Pastarieji leidžia nuolat kontroliuoti skysčio kiekį.
RemiantisVeikimo principas taip pat gali būti susijęs su elektros laidumu, hidrostatika, elektromagnetizmu, akustika, optika ir kt. Tai yra pagrindinis parametras, lemiantis prietaisų naudojimo apimtį.
Ir matavimo metodas gali būti nekontaktinis arba kontaktinis.
Taip pat verta paminėti, kad dizainas priklauso nuo įrenginio naudojimo srities. Turite suprasti, kad paprasto geriamojo vandens ar degių medžiagų lygio matavimas yra du skirtingi dalykai.
Jutiklių įvairovė
Skysčio lygio matuokliai garo katiluose gali būti naudojami skirtingai. Svarbiausia, kad jie atlaikytų apkrovą. Yra keletas prietaisų tipų:
- Plaukioti.
- Naudojamas ultragarsas.
- Talpiniai jutikliai.
- Įrenginiai su elektrodais.
- Darbas radaro principu.
- Hidrostatiniai įrenginiai.
Plūdžių instrumentai
Tai yra paprasčiausi įrenginiai, kuriuos galima rasti visur. Iš tokių prietaisų galite pasidaryti automobilio aušinimo skysčio lygio indikatorių. Panašūs įrengiami kuro bakuose. Beje, net ir paprastuose unitazo induose naudojamas plūdinis jutiklis, tik jis reguliuoja mechaninės pavaros darbą, kuri uždaro vandens tiekimą pasiekus maksimalią žymą.
Kalbant apie paprasčiausius elektroninio tipo lygio jutiklius, juos sudaro magnetas, sumontuotas ant plūdinės svirties, ir pora nendrinių jungiklių. Prietaiso veikimo principaskaip tai:
- Kai talpykla tuščia iki minimumo, magnetas tampa priešais atitinkamą nendrinį jungiklį. Kontaktai yra uždaryti, o elektromagnetinė relė yra įjungta. Su jo pagalba galite perjungti siurblio maitinimo dalį.
- Kai pasiekiamas maksimalus taškas, įjungiamas antrasis nendrinis jungiklis, kuris duoda signalą atidaryti maitinimo grandinę. Dėl to vandens ar kito skysčio tiekimas sustabdomas.
Bet jei naudojate ne nendrinius jungiklius, o laidinį kintamąjį rezistorių, galite prijungti jį prie voltmetro. Ir tada galėsite valdyti lygį bake.
Ultragarsiniai įrenginiai
Verta pažymėti, kad reikalavimai skysčio lygio indikatoriams yra gana priimtini – juos galima naudoti skystoje terpėje. Bet jie gerai veikia su sausomis medžiagomis. Šio tipo lygio jutiklių išėjimai gali būti atskiri arba analoginiai. Kitaip tariant, prietaisas gali apriboti užpildymą, kai pasiekia tam tikrą tašką. Taip pat galima nuolat stebėti lygį. Konstrukcijoje yra ultragarso signalo skleidėjas, imtuvas ir valdiklis, leidžiantis apdoroti signalą.
Sistema veikia taip:
- Impulsas ateina iš emiterio.
- Įrenginys priima signalą.
- Nagrinėjamas ultragarso signalo slopinimas. Jei bakas yra pilnas, signalas bus maksimalus. Jei jis tuščias, jis yra minimalus.
Ultragarsiniai bekontakčiai skysčio lygio valdymo įrenginiaiir neturi laidų, todėl juos galima naudoti net sprogioje ir agresyvioje aplinkoje.
Atlikus pradinę sąranką, nebereikia prižiūrėti įrenginio – jo ištekliai yra labai dideli, ypač dėl to, kad nėra judančių elementų.
Elektrodų jutikliai
Šio tipo jutikliai leidžia valdyti vieną ar kelis bako lygius. Yra tik viena savybė – medžiaga, kurios lygis matuojamas, turi vesti srovę. Todėl šiais prietaisais distiliuoto vandens lygio išmatuoti neįmanoma. Tokie įrenginiai naudojami, pavyzdžiui, vandens bokštuose.
Vandens lygiui nukritus žemiau minimalios leistinos vertės atsidaro apatinis ir vidurinis elektrodai – duodamas signalas įjungti siurblinę. Kai bokštas užpildomas, vidurinis ir viršutinis elektrodai uždaromi, siurbliai išjungiami. Dizainas paprastas ir patikimas, tačiau darbui reikia naudoti laidus. O jei jie nutrūktų ir tai atsitiks nuožmią žiemą? Atkurti našumą bus sunku.
Talpiniai jutikliai
Lengviausias būdas kontroliuoti skysčio kiekį – į indą įpjauti stiklą. Tokiu atveju skysčio lygio indikatoriaus nereikia, nes matosi užpildymas. Tačiau dažnai tai neįmanoma, todėl lygiui rodyti naudojami įvairūs įrenginių dizainai.
Talpinių įrenginių pagalba galite nustatyti maksimalų bako pripildymą. Irleidžiama matuoti ir skystų medžiagų, ir birių medžiagų kiekį.
Jutiklio veikimas labai panašus į kondensatoriaus – talpa matuojama tarp dviejų elemento plokščių. Pasiekus slenkstinę talpos reikšmę, signalas siunčiamas į informacijos apdorojimo įrenginį – mikrovaldiklį. Kartais dalyvauja vadinamasis sausas kontaktas. Šiuo atveju skaitiklis yra izoliuotas nuo medžiagos, dedamas už bako sienelės.
Tokie įrenginiai gali veikti gana plačiame temperatūrų diapazone. Be to, elektromagnetinė spinduliuotė negali turėti įtakos veikimui.
Radaro tipo jutikliai
Tokie signalizacijos įrenginiai yra beveik universalūs, nes veikia su visomis medžiagomis. Jie gali būti naudojami net agresyvioje ir sprogioje aplinkoje. Ir reikia pažymėti, kad aukšta temperatūra ir slėgis negali turėti įtakos matavimo tikslumui.
Veikimo principas gana paprastas – radijo bangos skleidžiamos labai siaurame diapazone. Kaip ir naudojant ultragarsinius prietaisus, matuojamas signalo galios kritimo lygis.
Hidrostatiniai jutikliai
Jei neįmanoma naudoti vaizdinio skysčio lygio indikatoriaus, turite naudoti elektroninį. Hidrostatinis leidžia išmatuoti ir ribinius lygius, ir esamą būseną. Šiuo atveju matuojamas slėgis, kuris sukuria skysčio stulpelį. Šio tipo jutikliai yra gana populiarūs, juos galima naudoti visuose vienodaivandens bokštai atsikratyti elektrodų, kurie nėra labai patogūs.
