Як вибрати тип датчика рівня рідини? Коротке порівняння оптичних, ємнісних та поплавкових рівнемірів. Де краще застосовувати і які обмеження враховувати при виборі одного з кожного запропонованого типу
Всі три типи датчиків вірішують одне завдання - видають електричний сигнал при досягненні заданого рівня рідини. Разом з цим, вони працюють за різними фізичними принципами і можуть по-різному реагувати на забруднення, піну, помутніння, можливі відкладення, вібрації, в'язкість, нахили самих ємностей в процесі експлуатації чи властивості довкілля.
Оптичний датчик рівня
У корпусі датчика рівня розташовані призма, інфрачервоний діод та чутливий елемент. Коли призма перебуває у повітрі, світло відбивається у ній певним чином. При контакті з рідиною умови відображення змінюються і датчик змінює вихідний електричний сигнал.
Найчастіше оптичний датчик встановлюють для роботи із:
- прозорими рідинами у тому числі водою;
- чистими оліями;
- охолоджувальними рідинами на основі гліколевих розчинів;
Переваги
- компактна конструкція, підходить для встановлення в невеликих резервуарах чи баках;
- відсутність рухомих механічних елементів;
- можливість виставлення чіткого рівня спрацьовування;
- не вимагає точної оцінки електропровідності і в'язкості рідини;
- добре працює з чистими прозорим середовищем;
- можливий вертикальний або горизонтальний монтаж;
- робота в ємностях із підвищеним тиском.
Недоліки
- чутливий до забруднення призми;
- можливі помилкові сигнали через краплю чи завдяки утворенню плівки на призмі;
- небажаний для рідин з осадом, шламом або можливою кристалізацією розчиннених інградієнтів;
- погано підходить для сильно каламутних чи забруднених середовищ із твердою суспензією;
- утворення піни в робочій зоні датчика може порушити стабільність сигналу.
Оптичний датчик - хороший вибір, якщо рідина чиста, прозора, не піниться і не залишає стійку плівку на чутливій частині. Як приклад: компактний бак із чистою охолоджувальною рідиною, водою, теплоносієм систем опалення, гідравлічною олією або мастилом.
Ємнісний датчик рівня
Датчик фіксує зміну електричної ємності у зоні чутливого елемента при контакті з рідиною. Зміна ємності, залежно від початкового вибору, може відбуватися як при контакті із рідинами, що проводять електричний струм, наприклад водою, так і від впливу діелектричних середовищ, таких як масла чи дизельне паливо. Важливо врахувати, що на стадії підбору датчика необхідно чітко розуміти, з якими рідинами він працюватиме. Одні типи ємнісних датчиків працюють із рідинами, що проводять струм, інший з діелектричними. Вони не взаємозамінні
Такий тип датчиків використовують для:
- води;
- олій;
- дизельного палива;
- охолоджувальних рідин;
- водяних розчинів;
- емульсій;
- каламутних, пофарбованих та непрозорих рідин;
- резервуарів на мобільних установках чи транспорті, де можливі вібрації, хвилі або короткочасні сплески.
Переваги
- не залежать від прозорості середовища;
- підходять для каламутних і пофарбованих рідин;
- можуть мати затримку включення, наприклад, 4 секунди, для фільтрації сплесків і хвиль;
- гістерезис знижує сплески сигналу при коливанні рівня;
- можливий вертикальний чи горизонтальний монтаж;
- робота в ємностях із підвищеним тиском.
Обмеження застосувань
- не підходять для роботи з провідними і діелектричними рідинами одночасно, тільки з одним типом
- чутливі до налипань на робочий елемент датчику;
- відкладення чи наліт можуть зміщати поріг спрацьовування;
- щільна піна може сприйматися як рідина;
- зміна складу середовища може нашкодити стабільності вихідного сигналу;
- вимагає чітких дотримання рекомендацій від виробника.
Рекомендується вибирати такий тип датчиків, якщо рідина каламутна, пофарбована, непрозора або умови роботи пов'язані з переміщеннями і транспортуванням. Як приклад: паливні, гідравлічні чи технологічні баки на мобільних установках, спецтехніці, транспортному устаткуванні.
Електронні поплавкові рівнеміри
За рахунок позитивної плавучості поплавець переміщається разом з рівнем рідини та впливає на вбудований чутливий елемент. У найпростішому варіанті - це електричний перемикач, який видає дискретний сигнал. Якщо рівень рідини досягнув заданої точки – контакт перемикається.
Поплавковий індикатор рівня HFLT-E
Поплавковий датчик краще використовувати для:
- води;
- олій;
- дизельного палива;
- охолоджуючих рідин;
- гідравлічних баків;
- накопичувальних резервуарів чи систем, де потрібен простий та зрозумілий контроль рівня;
- випадків, де допустиме викори стання механічних рухомих частин в середині резервуару при контакті з ридиною.
Переваги
- простий принцип роботи;
- не залежить від прозорості рідини;
- не вимагає складного налаштування, можливе переналагодження в процесі експлуатації за рахунок зміни довжини приводного штока, на який закріплено поплавець;
- добре підходить для води, олії, палива та багатьох технічних рідин, що найчастіше зустрічаються у практиці;
- стійкий до каламутності та фарбування середовища;
- легко перевіряється при обслуговуванні чи ремонті.
Недоліки
- є рухома частина, яка може заклинити через забруднення, осад або механічні включення;
- не підходить для занадто в'язких, липких та кристалізованих рідин;
- налипання бруду та щільних осадів може призводити до занурення поплавця;
- не можлива робота з рідинами певної густини. Низька щільність середовища може призводити до занурення поплавця нижче рівня рідини.
- піна чи сильні хвилі можуть викликати нестабільне спрацьовування;
- потрібне місце для вільного ходу штока і поплавкової частини датчика;
- чутливий до монтажного положення;
- на мобільній техніці можливе механічне зношування від вібрацій і частих коливань рівня.
Поплавковий датчик - це хороший вибір, якщо потрібна проста, надійна і що легко перевіряється, стаціонарна система контролю рівня, а сама рідина з параметрами, які не перешкоджають руху вимірюючого елемента. Це можуть бути: стаціонарні баки з водою, олією, дизельним паливом або гідравлічною рідиною, де достатньо місця для нормального переміщення поплавкового рівнеміру
