Um7.ru

Аренда стройтехники
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Датчик уровня воды: устройство и принцип действия

Датчик уровня воды: устройство и принцип действия

В промышленности и быту постоянно существует необходимость контроля за уровнями жидкостей в емкостях. Устройства измерения классифицируют как контактные и бесконтактные. Для обоих вариантов датчик уровня воды располагают на определенной высоте резервуара, и он срабатывает, сигнализируя или подавая команду на изменение режима ее подачи.

датчик уровня воды

Контактные устройства работают на основе поплавков, переключающих схемы при достижении жидкостью заданных отметок.

Бесконтактные способы подразделяются на магнитные, емкостные, ультразвуковые, оптические и другие. Устройства не имеют подвижных частей. Они погружаются в контролируемые жидкие или сыпучие среды или закрепляются на стенках баков.

ПОПЛАВКОВЫЙ ДАТЧИК УРОВНЯ ВОДЫ

  • механические;
  • герконовые.

Второй вариант подразумевает использование выключателей с магнитоуправляемыми контактами, поэтому его устройство будет рассмотрено в отдельном разделе.

Самый простой механический поплавковый измеритель работает на определение предельного уровня воды. Измеритель устанавливается в определенной части емкости, и когда вода достигает поплавка, он всплывает и через специальный шток замыкает (размыкает контакты). Подобные устройства более известны под названием поплавковые выключатели.

Поплавковый датчик уровня воды

Этот тип механических датчиков отличается достаточной надежностью и часто используется в простейших автоматизированных системах. Но его функциональность ограниченна конструкцией – датчик срабатывает только при предельном значении уровня воды.

Также выпускаются кабельные поплавковые датчики. В этой конструкции используется поплавок особой формы, который изменяет угол наклона в зависимости от уровня воды. Внутри поплавка устанавливается выключатель, который срабатывает при изменении угла. В большинстве случаев используются выключатели со стальным шариком, замыкающим контакты.

Отдельная категория – кабельные поплавковые измерители с ртутным выключателем, обеспечивающим высокую надежность. Для точного контроля иногда устанавливают несколько поплавковых датчиков с разной длиной кабеля.

Поплавковые измерители пользуются спросом во многих отраслях промышленности. Датчики используют для контроля уровня горюче смазочных материалов, охлаждающих жидкостей. В быту устройства обычно применяют для измерения уровня в скважинах и колодцах (защита насоса от «сухого» хода), а также для автономной канализации.

Одно из преимуществ этого типа уровнемера – простая установка и настройка. Некоторые модели разрабатываются специально для насосов и позволяют исключить использование дополнительных пусковых реле.

Видео описание

Поплавковый выключатель -кратко принцип действия, схема подключения

Способ подключение и настройка поплавков

Производители, как правило, предусматривают разные способы и монтажа, и подключения поплавковых переключателей к двигателю помпы. Но в любом случае перед установкой такого оборудования вам нужно убедиться, что ток, который потребляет насос при эксплуатации меньше того, который указан, как максимально допустимый для работы поплавка. Самой простой установкой поплавкового переключателя считается его применение в специальном резервуаре, для чего в комплекте поставляется кабель и грузило с цепочкой.

Чтобы установить поплавок вам потребуется:

  • Зафиксировать грузило при помощи поводка на корпусе и рассчитать свободный ход переключателя о смены режима. Это означает, что нужно отрегулировать длину поводка, чтобы при натяжении поплавок наклонялся на 70° и контактные клеммы переходили в режим on (включено).
  • Закрепить кабель снаружи резервуара так, чтобы он не приподнял или полностью не вытащил поплавок.
Читайте так же:
Мир самоделок инструмент и приспособления видео

После установки и подключения поплавка следует проверить его работоспособность – запустите двигатель и убедитесь, что все функционирует правильно. Если обнаружите какой-либо сбой, тогда нужно отключить помпу и убедиться в правильности монтажа и подключения прибора.

Возможнее поломки и ремонт

Разобрать все причины поломок поплавков-переключателей в одной статье не получится, так как они могут оказаться совершенно неожиданными и нестандартными, поэтому ограничимся наиболее часто возникающими проблемами. Такие неисправности можно устранить самостоятельно, не обращаясь за помощью к специалистам, но для этого придется придерживаться определенных правил.

Все поплавковые переключатели работают по принципу on/off, где положения меняются при смене позиций рычажного привода, который либо замыкает, либо размыкает цепь, ответственную за питание двигателя. При смене позиций на клеммах со временем накапливается грязь и нагар, что может препятствовать контакту. Чтобы устранить такую неисправность, достаточно снять крышку с корпуса поплавка и почистить контакты наждачной бумагой №0 или даже шерстяной тряпочкой – чаще всего такого абразива вполне достаточно. Ели под руками не оказалось шерсти или наждака, используйте терку от нового спичечного коробка – она с успехом заменит нулевку. Бумагу с крупным абразивом использовать нежелательно, так как она поцарапает клеммы, что будет способствовать скоплению загрязнений.

В некоторых случаях может возникнуть залом жилы, который невозможно рассмотреть визуально, так как он скрыт под изоляцией. Обнаружить такую неисправность довольно-таки просто, если у вас есть мультиметр или полноценный ампервольтомметр – нужно прозвонить каждый провод по отдельности, установив тестер на режим сопротивления – чаще всего такая позиция отмечена символом Ω (om). Если на табло при тестировании жилы будет показывать 0, значит, эта жила переломана или перебита – в такой ситуации лучше заменить весь кабель.

Рекомендация: избежать засорений клемм и шарика в поплавке поможет его правильное использование, то есть, вам нужно разобраться в назначении насоса и установленного на нем переключателя.

Достоинства поплавкового переключателя

Для чего нужен поплавковый переключатель:

  • Прежде всего, поплавковый переключатель нужен для того, чтобы определять уровень воды в резервуаре/бассейне или ее отсутствие. Благодаря такой способности насос не будет работать «всухую», что вызовет перегрев оборудования и выход двигателя из строя – хотя бы ради такой защиты нужно использовать поплавок. Данная опция функционирует как в легких, так и в тяжелых поплавках.
  • Можно производить дренаж грунта, то есть, откачивать воду при затоплении участка, оставив при этом помпу без надзора. Когда уровень воды упадет до определенного уровня, прибор попросту отключит электродвигатель, разомкнув цепь питания.
  • Поплавковые переключатели незаменимы при эксплуатации фановых труб, где сток обеспечивается подачей воды из какого-либо резервуара. То есть смыв отходов станет возможным только при определенном заполнении емкости водой. Безусловно, это применяется не в домашних, а в крупных канализационных системах – чаще всего это очистные сооружения в коммунальных хозяйствах или на производстве.
  • Благодаря своевременному отключению оборудования, вы сможете не только избежать сухого хода насоса, но и сэкономить электроэнергию, потребляемую электродвигателем.
Читайте так же:
Схема пульта управления тельфером

В большинстве случаев эта задача решается путем интегрирования в систему специального устройства, помогающего отслеживать количество жидкого материала по уровню его поверхности. Датчик контроля уровня жидкости может выдавать дискретный или непрерывный сигнал в зависимости от своего принципа действия и особенностей конструктивного исполнения. Перед его покупкой следует проанализировать работу всей системы и определить характеристики исследуемой среды, чтобы подобрать наиболее подходящие устройства для измерений и сигнализации уровня.

датчик измерающий уровень воды

Для чего нужен контроль уровня рабочей среды

Уровень – это высота заполнения производственного оборудования жидкой рабочей средой. Он представляет собой важный параметр, информация о котором нужна для:

  • управления производственными процессами;
  • контроля режима работы технологических агрегатов;
  • проведения товароучетных операций.

Измерение уровня воды в резервуаре, колодце или скважине позволяет контролировать количество веществ и предупреждать внезапную остановку технологических процессов. Ведь если запас материала в аппарате сильно уменьшится или увеличится (по сравнению с номинальным значением), это может привести к серьезным нарушениям на производстве. Но сигнализация уровня воды позволяет предотвратить аварии и поломки оборудования.

датчик контроля уровня воды

Особенности приборов для сигнализации и измерения предельного уровня жидкости

Наибольшей популярностью на рынке пользуются датчики для измерения уровня жидкости, приборы, при помощи которых устанавливается масса материала, и сигнализаторы предельных значений. Все эти устройства имеют разные способы контроля уровня жидкости. Они определяются конкретными химическими и физическими свойствами материалов, а также технологическими задачами, которые должен выполнить сигнализатор уровня жидкости в промышленности.

датчик контроля уровня жидкости

Конструкция датчика уровня воды: из чего состоит регулятор

Вне зависимости от того, как именно функционирует датчик уровня жидкости, он состоит из трех основных узлов:

  1. Чувствительного элемента, который реагирует на характеристики рабочего потока: наличие жидкости, высоту столба, уровень воды в баке, факт передвижения рабочей среды в нужном направлении и т.д.
  2. Балластного элемента, который предназначен для уравновешивания сенсорной части прибора. Без балласта датчик уровня воды не будет нормально работать, т.к. сенсор станет срабатывать даже при небольших толчках.
  3. Передающей или исполнительной части, которая преобразует сигнал сенсора в конкретное действие, в результате чего могут загораться индикаторы, свидетельствующие о достижении нужного уровня воды в баке.

В рамках техобслуживания датчиков уровня воды необходимо проводить проверку всех узлов и деталей.

датчик уровня воды в баке

Принцип работы различных датчиков уровня жидкостей: категории сигнализаторов

Существует много надежных приборов, при помощи которых измеряют параметры жидкости в резервуаре. Потребитель должен оценить характеристики этого оборудования и подобрать те устройства, которые больше всего отвечают требованиям производственной линии.

По принципу действия датчики уровня воды разделяются на емкостные, поплавковые, ультразвуковые, радарные и гидростатические погружные датчики жидкости (приборы имеют разные конструктивные исполнения). Работа емкостных устройств базируется на свойстве конденсатора менять свою емкость в зависимости от параметров окружающей среды. При изменении уровня воды в резервуаре или какой-либо иной жидкости (к примеру, топлива) ёмкость конденсатора сразу же меняется, что отображается в его показателях. Простой емкостный сигнализатор уровня пользуется большим спросом на рынке, поскольку в нем нет подвижных элементов, и он надежен и стабилен (в отдельных случаях такие устройства применяются даже для сыпучих материалов).

Читайте так же:
Сварочный аппарат проволочный полуавтомат

датчик уровня воды в емкости

Стандартный поплавковый датчик уровня воды можно использоваться для измерения практически всех существующих жидкостей (кроме тех веществ, которые проявляют коррозийную активность к материалу самого прибора). Такой контроллер состоит из поплавка в магнитном корпусе и герконов в контрольных точках. При этом поплавковые датчики могут иметь как шарообразный, так и цилиндрический поплавок, за счет которого и происходит контроль уровня воды или иной рабочей среды. Форму поплавка следует выбирать с учетом степени вязкости материала. Процедура измерения уровня воды с помощью такого оборудования состоит из следующих этапов:

  • опустошение до предельного уровня емкости;
  • сигнализация уровня жидкости одним из герконов (обычно поплавковые датчики уровня имеют 2 геркона);
  • опускание поплавка до второго герконов;
  • включение герконом реле, которое подает и контролирует питание насоса;
  • закачка насосом воды или других жидкостей;
  • доведение уровня воды до максимальной отметки (если она поднимется выше, может случиться сбой оборудования);
  • поднятие поплавка до геркона-2 (после чего погружной датчик уровня «нажимает» на выключатель);
  • выключение реле уровня воды;
  • прекращение работы двигателя насоса.

датчик уровня воды с сигнализацией

При необходимости герконовый поплавковый датчик уровня воды в емкости можно сделать своими руками. При этом его настройка будет заключаться просто в установке параметров включения и выключения.

Датчики уровня воды в емкости радарного типа строятся по принципу FMCW или ЛЧМ -радиолокатора. Обработка сигнала в них происходит за счет применения процессоров DSP (или цифровой обработки сигналов). Они измеряют уровень за счет радиолокационного воздействия. Этот способ позволяет минимизировать влияние различных помех и шумов на линии.

Бесконтактный ультразвуковой датчик уровня воды в баке похож на устройство радарного типа. При его установке в резервуар с рабочей средой монтируется блок в виде генератора и приемника УЗ-волн. В этом случае излучение генератора проходит газовую среду и, отражаясь от поверхности жидкости, попадает на приемник. Задержка между излучением и приемом ультразвука позволяет измерить точные параметры жидких сред в резервуаре. Ультразвуковые датчики могут применяться на любом производстве.

погружной датчик уровня

Функционирование гидростатических датчиков уровня основывается на измерении давления столба материала над специальным детектором в аппарате. Такие приборы отличаются невысокой ценой и простотой обслуживания. Их главным минусом можно назвать то, что они не являются бесконтактными. Это не дает возможность использовать их для измерения агрессивных жидкостей, а потому такой погружной датчик уровня применяется преимущественно для воды, масла, пищевых продуктов и т.д.

Все сигнализаторы могут работать в автономном режиме. Ими можно управлять с помощью специальных команд и определенного программного обеспечения.

Читайте так же:
Расчет прочности трубы на изгиб калькулятор

Как выбрать самый лучший датчик контроля уровня воды в интернет магазине: цены и характеристики

Правильный подбор датчика уровня воды в емкости обеспечивает его точную и бесперебойную работу в реальных промышленных условиях. Он считается залогом стабильности всех технологических процессов. Выбор измерительного устройства предполагает учет ряда важных параметров:

  • принцип действия (автоматический или ручной);
  • точность (все датчики уровня воды измеряют материалы с определенной погрешностью: ее размер можно найти в сопроводительных документах к устройству);
  • материал емкости, в которой проходят замеры контроля уровня воды и иных жидких сред (обычно для этих целей используется нержавеющая сталь);
  • интерфейс (контроллер уровня воды, датчик может иметь интерфейс в электрическом или механическом исполнении);
  • надежность (этот параметр часто связывают с авторитетом производителя, а потому перед покупкой стоит почитать отзывы о конкретной компании);
  • время, в течение которого датчик измеряет уровень воды;
  • параметры взаимодействия с рабочей средой (бесконтактный или кабельный погружной датчик);
  • параметры информирования (в продаже можно найти датчик уровня воды с сигнализацией звуком, цветом, вибрацией и т.д.);
  • наличие ЖК-экрана (большой и широкий жидкокристаллический экран упрощает применение прибора начинающим пользователем);
  • режимы рабочей температуры;
  • стоимость (перед покупкой стоит сравнить цены на разные виды приборов).

Также покупателю следует смотреть на наличие деклараций и сертификатов о качестве. По закону сигнализаторы уровня жидкости подлежат обязательной сертификации только в форме декларирования, но в большинстве случаев производители и поставщики проводят дополнительные проверки, чтобы подтвердить безопасность и экологичность продукции. В рамках этих экспериментов определяются показатели защиты от механических повреждений, вибрации, излучений звукового давления.

После всех исследований на уровнемеры оформляются протоколы лабораторных испытаний и добровольные сертификаты соответствия (экологической безопасности, СМК для производства, ISO и т.д.). С содержанием этих документов можно ознакомиться заранее в режиме онлайн. Как правило, их сканы можно найти на официальном сайте компании-изготовителя.

сигнализация уровня воды

Где можно недорого купить датчики уровня: продажа товаров оптом и в розницу

UWT Level Control много лет занимается производством и реализацией различных датчиков и сигнализаторов промышленного и бытового назначения. Все оборудование фирмы полностью соответствует требованиям ГОСТов и ТР ТС. Ассортимент организации постоянно увеличивается и обновляется. В UWT Level Control можно купить в розницу и оптом датчики с любым принципом действия:

  • устройства для измерения воды в баке с кабелем и без;
  • регуляторы воды в скважине;
  • датчики уровня жидкости;
  • сигнализаторы уровня с реле контроля сточных вод;
  • уровнемеры для сыпучих продуктов и т.д.

сигнализация уровня жидкости

Для каждого изделия на сайте представлены основные технические параметры. За счет подробного описания покупатели могут сравнить разные модели устройств, не прибегая к помощи online консультантов. Такой поиск и подбор по характеристикам позволит быстро найти нужный контроллер уровня воды.

Интерактивный каталог обновляется в режиме реального времени. Все товары, представленные на сайте, есть в наличии. Их доставка возможна в любой город РФ: в каталоге можно купить датчики в дистанционном режиме вне зависимости от того, где именно находится клиент.

Читайте так же:
Метчики для нарезки резьбы размеры

Что важно знать об установке?

В зависимости от назначений способ монтажа может быть разным. Однако перед установкой прибора, следует знать, что не допускается эксплуатация только в том случае, когда номинальное значение тока в разы выше максимального. Параметр указывается на коробке и в тех. паспорте устройства. Самый простой способ размещения выключателя – поместить его в резервуар. Для этого необходимо оснастить его специальным грузиком и убедиться, что конструкция рассчитана на такое использование.

Грузило необходимо зафиксировать на кабеле, часто этот элемент присутствует в комплекте, поэтому искать подручные материалы необязательно. После фиксации, следует произвести расчет свободного хода, рекомендуется выполнять это практическим способом, так показания будут точнее. Как только, пользователь закончил расчеты, необходимо установить кабель с внешней стороны емкости. Последний пункт – подключение к насосному оборудованию.

Существует еще один способ, который часто используется в домашнем хозяйстве – использование подводящего кабеля. Этот вариант легкий и не требует проводить никаких расчетов, единственное, что следует помнить – внутри резервуара не должно находиться других датчиков или элементов, за которые оборудование может зацепиться.

В некоторых случаях необходимо устанавливать несколько поплавковых выключателей. Каждый прибор фиксируется на специальной штанге, выполненной из пластика и установленной внутри емкости. Поплавки должны не только устанавливаться, но и быть правильно настроены, а также хорошо размещены на конструкции. От этого зависит точность работы. Провода, которые идут от корпуса выключателя, фиксируются при помощи обычных хомутов. Количество датчиков напрямую зависит от числа установленных насосов.

Поплавковый датчик своими руками

Сделать поплавковые детекторы уровня воды самостоятельно достаточно просто. В первую очередь необходимо приготовить трубку небольшого диаметра. Потом для неё выбирается головка. Уплотнение в этом случае следует применять небольшой толщины. Чаще всего выбирают пластмассовые кольца. Затем, чтобы сделать прибор уровня (поплавковый) собственными руками, необходимо в трубке закрепить изолирующую пластинку. Кабельный ввод подключают в последнюю очередь. Контакты противодействия целесообразнее определять в верхней части прибора. Для усовершенствования герметизации модели отлично подойдёт заглушка из резины.

Где используются поплавковые уровнемеры?

поплавковый уровнемер принцип действия

Основные области использования таких устройств – в промышленности. Там, где нужно постоянно контролировать параметры технических жидкостей, задействуется измерительное оборудование и приборы. В большинстве случаев уровнемеры выступают лишь одним из звеньев контроля состояния наряду с датчиками вязкости, плотности, давления и т. д. Например, магнитные поплавковые уровнемеры часто используются в комплексе с температурными сенсорами, поскольку вторые тоже функционируют на магнитной основе – по крайней мере, это поле используется для передачи сигнала. Применяют уровнемеры и в пищевой промышленности для регуляции состояния жидкостных продуктов.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector