Tekutá a granulovaná média se používají v různých oblastech výroby. Tato surovina může plnit různé funkce, ale často technologie jejího použití umožňují kontrolu plnění kontejnerů, bunkrů a nádrží jimi. K tomu se používají speciální signalizační zařízení, která lze považovat i za snímače a ovládací relé. V tomto případě mohou být způsoby indikace a zásady pro stanovení úrovní plnění odlišné. Na trhu jsou hladinové spínače, které se liší designem, typem snímacího prvku a přítomností dalších funkcí.
Kapacitní senzory
Toto jsou nejběžnější univerzální alarmy, které jsou v závislosti na modelu vhodné pro sypká nebo tekutá média. Pomocí kapacitního signalizačního zařízení se vyhodnocují zejména hladiny prášků, granulátů, viskózních olejů, cementových suspenzí apod. Některé modifikace umožňují také detekovat přítomnost cizích těles a signalizovat to ústředně. Princip činnosti je založen na kolísání elektrické kapacity.
Tento typ hladinového spínače má zpravidla citlivý prvek, kterýpřímý kontakt s cílovým materiálem, neustálé sledování dielektrických parametrů vzdušného média. Kolísání zaznamenaných frekvencí se převádí na signál přiváděný do výstupního řídicího relé. Konstrukce kapacitního snímače je různorodá - výrobci vyrábějí trubkové, flexibilní, kabelové a další modely.
Plovákové spínače
Také jednoduchý design a všestranná verze signalizačního zařízení. Standardní zařízení takového snímače zajišťuje přítomnost plováku, který je připojen ke spínacím mechanismům elektromagnetických kontaktů. V pracovním prostředí mohou být plovákové detektory umístěny vertikálně i horizontálně, což také rozšiřuje rozsah jejich aplikací. A přesto existují omezení pro použití senzorů tohoto typu.
Například se zřídka používají v technologických procesech, kde je vyžadována vysoká přesnost odečtů a doplňková indikace vlastností pracovního média. Na druhou stranu je plovákový hladinový spínač odolný vůči nepříznivým provozním podmínkám. Z tohoto důvodu se používá jako záznamník úrovně agresivních chemikálií, petroleje, mořské vody atd. Průměrná maximální teplota pro použití plovákového spínače je 200°C.
Bóje
V jistém smyslu druh plovákového signalizačního zařízení, které však má své vlastní vlastnosti. Základ konstrukce tvoří bójka, kterázavěšena na kabelu a stejně jako plovákové analogy je spojena s kontaktními mechanismy pro přenos odečtů. Proces ponoření zařízení do pracovního kapalného média přispívá ke změně zatížení kabelu, což vede k rozepnutí kontaktů.
Tento model je designově poměrně jednoduchý, ale má značné výhody. Například bójový indikátor hladiny vody je schopen pracovat při vysokých tlacích - asi 20 MPa. Pokud jde o ochranu před agresivním prostředím a teplotními vlivy, tyto vlastnosti jsou dány konstrukcí a materiály výroby konkrétního modelu.
Vibrační alarmy
Technologičtější verze signalizačního zařízení, které lze použít v různých prostředích - sypkých i kapalných. Princip činnosti, jak již název napovídá, je založen na oscilačních pohybech. Během provozu citlivý prvek zařízení produkuje mechanické vibrace v podmínkách rezonanční frekvence. Senzor je napájen piezoelektrickým generátorem nebo jiným zdrojem energie.
Ponoření vibračního hladinového spínače vyvolá změnu aktivity frekvenčních oscilací a elektrických parametrů v obvodu připojeném k senzoru. Dále jsou změněné parametry elektrického obvodu registrovány v relé jako diskrétní výstupní signál. Mezi výhody vibračních alarmů patří odolnost vůči teplotním vlivům, vysokému tlaku a agresivnímu prostředí. Pro mnoho spotřebitelů je také důležitá vysoká přesnost takových zařízení - průměrná chyba je 1 mm.
Optické senzory
Optická signalizační zařízení používají jako detektor hladiny světelný paprsek. Zdrojem může být infračervená malá lampa nebo laser. Samotný princip měření je založen na schopnosti cílového materiálu odrážet, lámat nebo propouštět světelné toky skrz sebe.
Je důležité zdůraznit, že optická zařízení poskytují jak kontaktní, tak bezkontaktní analýzu. Jelikož se jedná o elektronický hladinový spínač, můžete počítat i s vysokou přesností poskytovaných výsledků. Pokud jde o pracovní materiály, mohou to být jak tradiční média, tak i specifické, například pěna nebo ropné produkty. Optika navíc umožňuje zaznamenávat hustotu, viskozitu a průhlednost materiálů.
Ultrazvukové senzory
Stejně jako ostatní ultrazvuková měřicí zařízení i tento typ snímače hladiny pracuje na základě vyhodnocování akustických vibrací. Jako zdroj záření funguje speciální přijímač. Je instalován v kontejneru, po kterém je zahájen proces šíření ultrazvukového pole na pozadí. V okamžicích zafixování odchylek v parametrech zvukových vln se elektronika přepne na výstupní relé, čímž sepne nebo rozepne obvod.
Ultrazvukové hladinové spínače mají průměrnou chybu 2 mm, ale toto číslo lze zlepšit v procesu hledání nejvýhodnějšího umístění. Jak ukazuje praxe, ultrazvukové modely signalizačních zařízení jsou velmináročné na podmínky práce v areálu. Ale jinak vykazují konzistentní výkon.
Rotorové modely signalizátorů
Jedná se o jednu z nejběžnějších verzí elektromechanických signalizačních zařízení, která se nejčastěji používá pro práci se sypkými směsmi. Taková zařízení lze použít ve výbušném a potravinářském průmyslu k obsluze materiálů o hustotě cca 100 g/l a frakci do 50 mm. Zejména otočný spínač hladiny se používá k vybavení nádrží na cukr, obilí, prášek, krmivo pro zvířata atd.
Snímacím prvkem u těchto modelů je list rotoru, který se otáčí v důsledku přenosu síly ze synchronního elektromotoru. Ve skutečnosti se zaznamenává okamžik změny hladiny v nádrži jako výsledek fixace lopatky cílovým médiem. Poté vstupuje do hry elektromechanické plnění, které otevře kontakty a odešle signál do relé ovladače.
Odrůdy podle typu přepínače
Většina signalizačních zařízení pracuje s kontaktními spínači indikátoru, které jsou dvojího typu – elektromechanické a polovodičové. V prvním případě se používají mechanické kontakty nebo ovládací relé. Mezi silné stránky elektromechaniky patří schopnost pracovat s velkými rozsahy napětí a proudu, což zlepšuje přesnost měření.
Zároveň tyto kontakty nejsou ovlivněny odpařováním, takže spínač hladiny kapaliny s elektromechanikou může pracovat vmístnosti s vysokou teplotou. Polovodičové spínače zase nemají pohyblivé mechanické prvky podléhající opotřebení. To znamená, že v procesu používání tohoto zařízení není nutná pravidelná aktualizace spotřebního materiálu. Kromě toho se polovodičová zařízení přepínají rychleji a reagují na systém získávání signálu.
Závěr
Při výběru vhodného zařízení pro fixaci úrovně naplnění nádob určitými materiály je vhodné zvážit mnoho parametrů. Stojí za to začít s charakteristikami prostředí a provozními podmínkami zařízení. To vám dá představu o optimálním designu a měřítcích měření.
Velká část výběru je ovlivněna principem činnosti indikátoru hladiny a také způsobem přenosu informací do relé. Tyto parametry budou minimálně určovat přesnost měření. Neignorujte další funkce. Čím složitější a dražší je signalizační zařízení, tím více příležitostí pro záznam charakteristik prostředí poskytne. Takže kromě úrovně fyzického naplnění nádoby mohou stejné optické a ultrazvukové modely přenášet informace o hustotě, stupni viskozity a dalších kvalitách materiálu.
