I mezzi liquidi e granulari sono utilizzati in varie aree di produzione. Questa materia prima può svolgere diverse funzioni, ma spesso le tecnologie per il suo utilizzo prevedono il controllo del riempimento di container, bunker e serbatoi con essi. Per questo vengono utilizzati dispositivi di segnalazione speciali, che possono anche essere considerati sensori e relè di controllo. In questo caso le modalità di indicazione ei principi per la determinazione dei livelli di riempimento possono essere differenti. Sul mercato esistono interruttori di livello che differiscono per design, tipo di elemento sensibile e presenza di funzioni aggiuntive.
Sensori capacitivi
Questi sono gli allarmi universali più comuni che, a seconda del modello, sono adatti sia per liquidi sfusi che liquidi. In particolare, tramite un dispositivo di segnalazione capacitivo, vengono valutati i livelli di polveri, prodotti granulari, oli viscosi, boiacca cementizia, ecc.. Alcune modifiche consentono inoltre di rilevare la presenza di corpi estranei segnalandola alla centrale. Il principio di funzionamento si basa sulle fluttuazioni della capacità elettrica.
Di norma, questo tipo di interruttore di livello ha un elemento sensibile checontatti diretti con il materiale target, monitorando costantemente i parametri dielettrici del mezzo aereo. Le fluttuazioni delle frequenze registrate vengono convertite in un segnale inviato al relè di controllo dell'uscita. Il design del sensore capacitivo è vario: i produttori producono tubolari, flessibili, cavi e altri modelli.
Interruttori a galleggiante
Anche semplice nel design e versione versatile del dispositivo di segnalazione. Il dispositivo standard di un tale sensore prevede la presenza di un galleggiante, che è collegato ai meccanismi di commutazione dei contatti elettromagnetici. Nell'ambiente di lavoro, i rilevatori a galleggiante possono essere posizionati sia verticalmente che orizzontalmente, il che amplia anche la gamma delle loro applicazioni. Eppure ci sono restrizioni sull'uso di sensori di questo tipo.
Ad esempio, sono usati raramente nei processi tecnologici dove è richiesta un'elevata precisione delle letture e un'indicazione aggiuntiva delle proprietà del mezzo di lavoro. D' altra parte, l'interruttore di livello a galleggiante è resistente a condizioni operative avverse. Per questo motivo viene utilizzato come registratore dei livelli di sostanze chimiche aggressive, cherosene, acqua di mare, ecc. La temperatura media massima per l'utilizzo di un interruttore a galleggiante è di 200°C.
Boe
In qualche modo, una specie di galleggiante segnalatore, ma con caratteristiche proprie. La base della struttura è formata da una boa, chesospeso su un cavo e, allo stesso modo degli analoghi float, è collegato a meccanismi di contatto per la trasmissione delle letture. Il processo di immersione del dispositivo in un mezzo liquido di lavoro contribuisce a una variazione del carico sul cavo, che porta all'apertura dei contatti.
Il modello è abbastanza semplice nel design, ma presenta vantaggi significativi. Ad esempio, un indicatore del livello dell'acqua della boa è in grado di funzionare ad alte pressioni - circa 20 MPa. Per quanto riguarda la protezione dagli ambienti aggressivi e dalle influenze della temperatura, queste qualità sono determinate dal design e dai materiali di fabbricazione di un particolare modello.
Allarmi a vibrazione
Una versione più tecnologica del dispositivo di segnalazione, che può essere utilizzato in diversi ambienti: sciolto e liquido. Il principio di funzionamento, come suggerisce il nome, si basa su movimenti oscillatori. Durante il funzionamento, l'elemento sensibile del dispositivo produce vibrazioni meccaniche in condizioni di frequenza di risonanza. Il sensore è alimentato da un generatore piezoelettrico o da un' altra fonte di alimentazione.
L'immersione di un interruttore di livello a vibrazione provoca un cambiamento nell'attività delle oscillazioni di frequenza e dei parametri elettrici nel circuito collegato al sensore. Inoltre, i parametri modificati del circuito elettrico vengono registrati nel relè come segnale di uscita discreto. I vantaggi degli allarmi a vibrazione includono la resistenza agli effetti della temperatura, l' alta pressione e gli ambienti aggressivi. Per molti consumatori è importante anche l'elevata precisione di tali dispositivi: l'errore medio è di 1 mm.
Sensori ottici
I dispositivi di segnalazione ottica utilizzano un raggio di luce come rilevatore di livello. La sorgente può essere una piccola lampada a infrarossi o un laser. Il principio di misurazione stesso si basa sulla capacità del materiale target di riflettere, rifrangere o trasmettere flussi luminosi attraverso se stesso.
È importante sottolineare che i dispositivi ottici forniscono analisi sia di contatto che senza contatto. Trattandosi di un interruttore di livello elettronico, puoi contare anche sull'elevata precisione dei risultati forniti. Per quanto riguarda i materiali di lavoro, questi possono essere sia supporti tradizionali che specifici, ad esempio schiuma o prodotti petroliferi. Inoltre, l'ottica consente di registrare la densità, la viscosità e la trasparenza dei materiali.
Sensori a ultrasuoni
Come altre apparecchiature di misurazione ad ultrasuoni, questo tipo di sensore di livello funziona in base alla valutazione delle vibrazioni acustiche. Uno speciale ricevitore funge da sorgente di radiazioni. Viene installato in un contenitore, dopo di che viene avviato il processo di propagazione in background del campo ultrasonico. Nei momenti di correzione delle deviazioni nei parametri delle onde sonore, l'elettronica si rivolge al relè di uscita, chiudendo o aprendo il circuito.
Gli interruttori di livello a ultrasuoni hanno un errore medio di 2 mm, ma questa cifra può essere migliorata nel processo di ricerca della posizione più favorevole. Come mostra la pratica, i modelli ad ultrasuoni dei dispositivi di segnalazione sono moltoesigente per le condizioni di lavoro nei locali. Ma per il resto, dimostrano prestazioni costanti.
Modelli a rotore di segnalatori
Questa è una delle versioni più comuni di dispositivi di segnalazione elettromeccanici, che viene spesso utilizzata per lavorare con miscele sfuse. Tali dispositivi possono essere utilizzati nelle industrie esplosive e alimentari per servire materiali con una densità di circa 100 g/l e una frazione fino a 50 mm. In particolare, l'interruttore di livello rotativo viene utilizzato per equipaggiare serbatoi di zucchero, cereali, polvere, mangimi, ecc.
L'elemento sensibile per tali modelli è rappresentato da una pala del rotore, che ruota come risultato del trasferimento di forza da un motore elettrico sincrono. In re altà, il momento del cambiamento di livello nel serbatoio viene registrato come risultato del fissaggio della lama da parte del mezzo target. Quindi entra in gioco il riempimento elettromeccanico, che apre i contatti, inviando un segnale al relè del controller.
Varietà per tipo di interruttore
La maggior parte dei dispositivi di segnalazione funziona con interruttori di contatto indicatori, che sono di due tipi: elettromeccanici e allo stato solido. Nel primo caso si utilizzano contatti meccanici o un relè di comando. I punti di forza dell'elettromeccanica includono la capacità di lavorare con ampi range di tensione e corrente, il che migliora la precisione della misurazione.
Allo stesso tempo, tali contatti non sono interessati dall'evaporazione, quindi l'interruttore di livello del liquido con elettromeccanica può lavorare inambienti con temperature elevate. A loro volta, gli interruttori allo stato solido non hanno elementi meccanici mobili soggetti ad usura. Cioè, nel processo di utilizzo di questo dispositivo, non è richiesto l'aggiornamento regolare dei materiali di consumo. Inoltre, i dispositivi a stato solido cambiano più velocemente e rispondono al sistema di acquisizione del segnale.
Conclusione
Nella scelta di un dispositivo adatto per fissare il livello di riempimento dei contenitori con determinati materiali, vale la pena considerare molti parametri. Vale la pena iniziare con le caratteristiche dell'ambiente e le condizioni operative del dispositivo. Questo ti darà un'idea del design e della scala di misurazione ottimali.
Gran parte della scelta è influenzata dal principio di funzionamento dell'indicatore di livello, nonché dal metodo di trasmissione delle informazioni al relè. Come minimo, questi parametri determineranno l'accuratezza della misurazione. Non ignorare la funzionalità aggiuntiva. Quanto più complesso e costoso sarà il dispositivo di segnalazione, tanto maggiori saranno le possibilità di registrazione delle caratteristiche dell'ambiente. Quindi, oltre al livello di riempimento fisico del contenitore, gli stessi modelli ottici e ultrasonici possono trasmettere informazioni sulla densità, il grado di viscosità e altre qualità del materiale.
