Plovákové snímače hladiny vody: typy a použití v různých podmínkách

Pro stanovení množství vody v nádobě se používají speciální zařízení – snímače hladiny. Malé senzory jsou široce používány v automatizaci vodovodních systémů a navíc v průmyslovém a domácím vybavení. S jejich pomocí můžete sledovat hladinu různých kapalin, existují typy určené pro sypké materiály.

Plovákové vodní senzory z nerezové oceli a plastu, kabelové a zadlabací, vertikální a horizontální, pro čistou a špinavou vodu. Hladinové detektory plovákového typu jsou kompaktní. Četné modifikace lze použít v agresivních kapalinách. Jsou určeny do vysoce nasyceného prostředí. Senzory plovákového typu se používají v nádržích, požárních nádržích a jímkách. Model stojí asi 2 tisíce rublů. Abyste se se zařízením lépe seznámili, měli byste analyzovat jeho strukturu a typy.

Obecná charakteristika

Plovákový vodoměr je nejoblíbenějším senzorem, o jehož oblíbenosti rozhoduje extrémně jednoduchý systém a tedy i životnost. Plovákové senzory lze rozdělit do 2 typů:

• mechanické;
• jazýčkové spínače

Druhý typ zahrnuje použití spínačů s magnetickými kontakty, takže jeho zařízení bude zkoumáno v samostatné části.

Nejběžnější mechanické plovákové čidlo slouží k určení maximální hladiny vody. Snímač se zasune do požadované části nádoby, a pokud se voda dostane k plováku, vyplave nahoru a sepne (otevře kontakty) přes speciální tyč. Podobná zařízení jsou známější pod názvem plovákové spínače.

Tento typ mechanických měřičů se vyznačuje potřebnou pevností a často se používá v jednoduchých automatizovaných systémech. Nicméně jeho výkon omezeno konstrukcí – zařízení pracuje pouze při limitní hodnotě hladiny vody.

Vyrábějí se i kabelové plovákové senzory. Tato konstrukce využívá speciálně tvarovaný plovák, který mění úhel sklonu v závislosti na hladině vody. Uvnitř takového plováku je instalován spínač, který funguje při změně úhlu. Často se používají spínače s ocelovou kuličkou, která zamyká kontakty.

Samostatnou skupinou jsou kabelové měřiče s vestavěným rtuťovým spínačem, který poskytuje vynikající bezpečnost. Pro přesné ovládání je v některých případech instalováno několik plovákových měřičů s různými délkami kabelů.

Plovákové senzory jsou v průmyslu žádané. Detektory slouží ke sledování hladiny paliv a maziv a různých chladicích kapalin. V každodenním životě se tato zařízení obvykle používají k měření hladiny ve studních a vrtech (ochrana čerpadel před „suchým“ chodem) a také pro kanalizaci.

Jedna z hlavních výhod Tento typ hladinoměru se snadno instaluje a konfiguruje. Určité modifikace jsou vyvinuty speciálně pro čerpadla a umožňují eliminovat použití přídavných spouštěcích relé.

Rozdíl mezi různými typy senzorů

Konstrukce detektorů vodní hladiny se liší v závislosti na oblasti použití a podmínkách přesnosti měření.

Nejrozšířenějšími se staly následující typy senzorů:

• plovák;
• elektronický;
• jazýčkový spínač

Každá z těchto možností má zavedené výhody a lze ji doporučit k instalaci. Výběr konkrétní úpravy závisí pouze na podmínkách kladených na zařízení, včetně spolehlivosti měření, bezpečnosti, doby provozu a stability vůči vnějším podmínkám.

Plovákové detektory jsou tedy považovány za ekonomičtější typ, poskytující přijatelnou spolehlivost měření a často se používají v každodenním životě. A inovativní elektronické hladinoměry se používají ve složitých mechanických systémech ke sledování přesných hodnot.

Za zmínku stojí, že elektronické systémy lze využít pro běžné úkony, nicméně takový krok je z finančního hlediska neopodstatněný.

Hlavní součástí hladinoměru plovákového typu je hlavice snímače. Kabelový vstup se nejčastěji provádí s hermetickou výstelkou. Všechna těsnění v zařízeních jsou použita jak z plastu, tak ze silikonu. Uvolňovací příruba modelů obsahuje speciální otvory. Připojovací vodič je umístěn ve spodní části zařízení. Pod hlavou snímače je malá izolační deska. Zatížitelnost zařízení závisí na typu výstupního kontaktu.

Elektronický

Elektronické snímače jsou vyráběny na základě různých typů měřidel. Jedinou možností jsou kapacitní detektory, které umožňují detekovat změny hladiny, v reálném čase. Jedním z pozitivních aspektů podobných zařízení je absence pohyblivých součástí, což má příznivý vliv na spolehlivost provozu a jeho životnost.

Princip činnosti takového hladinoměru je založen na změně kapacity kondenzátoru v závislosti na jeho složení a rozložení dielektrického materiálu mezi deskami. V tomto případě dochází ke změně úrovně kondenzátoru, vepsané do elektrického obvodu, měnící se jeho vlastní kapacita, která je zabezpečena speciálním zařízením.

Pro zajištění přesnosti odečtů je čidlo kalibrováno přímo před konstrukcí s ohledem na vlastnosti měřené vody. Kapacitní senzory se používají nejen pro řízení stupně vody, ale i jiných kapalných a sypkých materiálů.

S naprosto všemi výhodami měřiče, je nutné vzít v úvahu vzájemnou závislost charakteristik na teplotě, proto pro přesné měření hladiny s proměnnou teplotou byste měli navíc nainstalovat teplotní čidlo pro korekci získaných hodnot.

Oční optika

Druhý typ potřebného elektronického snímače hladiny vody je optický. Toto zařízení se používá jako alternativa k plovákovým senzorům, když existuje značná pravděpodobnost vibrací vody (což v automatických systémech vede ke zkreslení získaných indikátorů). Pro sledování maximální hladiny vody se používají optické detektory. Provozní pravidlo je založeno na změně odrazivosti optického systému, když voda dosáhne určité úrovně.

K pozitivním stránkám podobných měřičů patří absence pohyblivých prvků a nezávislost na vnějších podmínkách. Optické hladinoměry se používají v dopravě ke kontrole hladiny chladicí kapaliny a v domácích spotřebičích (kávovarech). Často se instaluje k měření maximální hladiny v nádržích, které jsou přepravovány po silnici nebo železnici (odolnost proti vibracím).

Obecně platí, že všechny elektronické senzory nemají klíčové nedostatky automatických analogů a umožňují provádět měření s významnou přesností. Jediným omezením je vyšší cena a nutnost odborné instalace a konfigurace.

Rákosový vodoměr

Jeden z nejznámějších typů měřidel, představující vylepšený typ plovákových zařízení s automatickým spínačem. Jazýčkové hladinoměry se vyznačují nízkou cenou, jednoduchým a spolehlivým systémem a navíc schopností sledovat změny hladiny v širokém rozsahu.

Existuje několik typů měřidel s jazýčkovým spínačem:

V nejjednodušší podobě je mechanický spínač plovákového měřiče změněn na kontakt, což poněkud zvyšuje bezpečnost zařízení (tím jsou organizovány jazýčkové hladinoměry bočního provedení). Ale častěji se používá model s několika instalovanými jazýčkovými spínači a plovákem se speciálními magnety.

Jako vzorek můžeme analyzovat jeden z nejznámějších systémů. Zařízení je vyrobeno ve formě trubky, kterou se plovák může snadno pohybovat. Z vnitřku trubice jsou vytvořeny jazýčkové spínače, jejichž počet se může lišit v závislosti na podmínkách diskrétnosti měření. To znamená, že čím více hladiny vody je třeba monitorovat, tím větší počet jazýčkových spínačů je třeba určit.

Když se indikátory vody změní, indikátor stoupá nebo klesá, čímž se aktivuje vestavěný magnet k zapnutí jazýčkového spínače, který je součástí ovládacího obvodu. Ve své nejjednodušší podobě se jeden jazýčkový spínač používá k signalizaci maximální úrovně.

Těleso jazýčkových spínačů může být vyrobeno z různých materiálů, plast je použit v ekonomické podobě, dražší a odolnější modifikace jsou vyrobeny z nerezových slitin. Výběr použitého materiálu záleží především na tom, kde bude zařízení instalováno (požadavky na mechanickou pevnost a pevnost).

Jazýčkové detektory jsou jedním z nejznámějších zařízení a často se používají v domácích nezávislých vodovodních systémech. Elementární systém umožňuje vyrobit si zařízení svépomocí, přičemž jeho bezpečnost a spolehlivost měření bude na vysoké úrovni. Jazýčkové snímače hladiny lze použít pro různé kapaliny.

Tato zařízení jsou široce používána zejména pro řízení hladiny paliva ve vozidlech a používají se v chemickém a ropném a plynárenském průmyslu.

DIY plovákový senzor

Výroba plovoucích detektorů hladiny vody svépomocí je poměrně jednoduchá. Nejprve je třeba připravit trubku malého průměru. Pak se k tomu vybere hlava. V tomto případě by těsnění mělo mít malou tloušťku. Nejčastější volbou jsou plastové kroužky. Poté, abyste vytvořili nivelační zařízení (plovák) vlastníma rukama, musíte v trubce zajistit izolační desku. Kabelový vstup se připojuje jako poslední. Vhodnější je určit protisměrné kontakty v horní části zařízení. Pro zlepšení utěsnění modelu je dokonalá gumová zátka.

Oblíbené modely zařízení

Dnes v prodeji najdete plovákové senzory od různých výrobců. Pojďme se podívat na ty nejoblíbenější.

Krystalové senzory

Tento plovákový hladinoměr pro agresivní prostředí se vyznačuje svou kompaktností. Maximální tlak, který systém vydrží, je 3.3 bar. Hlava snímače má průměr 2.3 cm. Vstup elektrického kabelu je použit s plastovým těsněním. Kroužek je v tomto případě instalován pomocí svorky. Kromě toho je důležité zdůraznit, že rozdílový odpor zařízení může být na úrovni 40 stupňů. Je zohledněna bariéra proti jiskrám. Uživatel si může zakoupit zařízení této úrovně za cenu 2400 XNUMX rublů.

Zařízení Burkle

Určené zařízení používá se pro usazovací nádrže a různé otevřené nádrže. Hlava snímače se používá s malým průměrem. Parametr maximálního tlaku nepřesahuje 4.1 bar. Zatížitelnost uvedeného stupňovoměru je 1 A. Nejvyšší přípustná teplota zařízení je 170 stupňů. Kroužek v něm se používá se svorkou.

Přistávací příruba byla instalována se speciálními otvory. Nejvyšší přípustná hustota vody je 3 kg na metr čtvereční. viz Výstupní kontakt v zařízení se používá v otevřené podobě. Pokud důvěřujete dokumentaci zařízení, je stupeň krytí označen IP68. Zařízení nainstalované úrovně si můžete koupit od 2300 rublů.

Jemné modely Tek

Tyto hladinové detektory a plovákové spínače jsou vhodné do náročných prostředí. Zařízení se používá nejen v jámách, ale také ve studních. Kompaktní rozměry zařízení umožňují odolat obrovskému tlaku. Zatížitelnost prezentovaného hladinoměru je kolem 2 A.

Průměr hlavice snímače je 2.5 cm Vstup elektrického kabelu modelu je opatřen speciálním těsněním. Pokud důvěřujete dokumentaci k zařízení, je vyrobena z plastu. Přistávací příruba se používá s velkým průměrem. Kromě toho je důležité zdůraznit, že zařízení má palivovou sondu. Je umístěn bezprostředně pod hlavou snímače. Zátka pro tuto úpravu je vyrobena ze silikonu. Zařízení úrovně stojí od 2400 rublů.

Pokud hodnotíme uvedené Výše jsou uvedeny typy vodoměrů se zaměřením na kritéria síly a správnosti měření, na 1. místě pak budou elektronické hladinoměry.

Ale také stojí za zvážení, že jsou určeny pro použití v průmyslovém prostředí a nejsou vhodné pro domácí použití. Z tohoto důvodu jsou plovákové a jazýčkové detektory přijatelnou volbou s dostupnou cenou a jednoduchým designem.