- Uvod
Mjerni odašiljač razine tekućine je instrument koji omogućuje kontinuirano mjerenje razine tekućine. Može se koristiti za određivanje razine tekućine ili rasutih tvari u određenom trenutku. Može mjeriti razinu tekućine u medijima poput vode, viskoznih tekućina i goriva ili suhim medijima poput rasutih tvari i prahova.
Pretvornik za mjerenje razine tekućine može se koristiti u raznim radnim uvjetima kao što su spremnici, cisterne, pa čak i rijeke, bazeni i bunari. Ovi se pretvornici obično koriste u industriji rukovanja materijalima, prehrambenoj i industriji pića, energetici, kemijskoj industriji i industriji obrade vode. Pogledajmo sada nekoliko često korištenih mjerača razine tekućine.
- Potopni senzor razine
Na temelju principa da je hidrostatski tlak proporcionalan visini tekućine, potopni senzor razine koristi piezorezistivni efekt difuznog silicija ili keramičkog senzora za pretvaranje hidrostatskog tlaka u električni signal. Nakon temperaturne kompenzacije i linearne korekcije, pretvara se u standardni izlazni strujni signal od 4-20mADC. Senzorski dio potopnog odašiljača hidrostatskog tlaka može se izravno staviti u tekućinu, a odašiljački dio može se pričvrstiti prirubnicom ili nosačem, tako da je vrlo praktičan za instalaciju i korištenje.
Potopni senzor razine izrađen je od naprednog izolacijskog difuznog silicijskog osjetljivog elementa, koji se može izravno staviti u spremnik ili vodu kako bi se točno izmjerila visina od kraja senzora do površine vode, a razina vode se prikazuje putem struje od 4 do 20 mA ili RS485 signala.
- Magnetski senzor razine
Struktura magnetskog poklopca temelji se na principu obilaznog kanala. Razina tekućine u glavnoj cijevi usklađena je s onom u spremniku. Prema Arhimedovom zakonu, uzgon koji generira magnetski plovak u tekućini, a gravitacijska vaga pluta na razini tekućine. Kada se razina tekućine u posudi koja se mjeri diže i spušta, rotacijski plovak u glavnoj cijevi mjerača razine tekućine također se diže i spušta. Permanentni magnetski čelik u plovku pokreće crveno-bijeli stupac u indikatoru da se okrene za 180° putem magnetske spojne platforme.
Kada se razina tekućine podigne, plovak mijenja boju iz bijele u crvenu. Kada se razina tekućine spusti, plovak mijenja boju iz crvene u bijelu. Bijelo-crvena granica je stvarna visina razine tekućine medija u spremniku, kako bi se ostvarila indikacija razine tekućine.
- Magnetostriktivni senzor razine tekućine
Struktura magnetostriktivnog senzora razine tekućine sastoji se od cijevi od nehrđajućeg čelika (mjerna šipka), magnetostriktivne žice (valovodne žice), pomičnog plovka (s permanentnim magnetom unutra) itd. Kada senzor radi, strujni krug senzora pobuđuje pulsirajuću struju na valovodnoj žici, a magnetsko polje pulsirajuće struje generira se oko valovodne žice kada se struja širi duž valovodne žice.
Plovak je postavljen izvan mjerne šipke senzora, a plovak se pomiče gore-dolje duž mjerne šipke s promjenom razine tekućine. Unutar plovka nalazi se skup permanentnih magnetskih prstenova. Kada se magnetsko polje pulsirajuće struje susretne s magnetskim poljem prstena koje generira plovak, magnetsko polje oko plovka se mijenja, tako da valovodna žica izrađena od magnetostriktivnog materijala generira impuls torzijalnog vala na položaju plovka. Impuls se prenosi natrag duž valovodne žice fiksnom brzinom i detektira ga mehanizam za detekciju. Mjerenjem vremenske razlike između prijenosa impulsne struje i torzijskog vala, položaj plovka može se točno odrediti, odnosno položaj površine tekućine.
- Senzor razine materijala s radiofrekvencijskom admitancom
Admitancija radiofrekvencija je nova tehnologija kontrole razine razvijena iz kapacitivne kontrole razine, koja je pouzdanija, točnija i primjenjivija. To je nadogradnja kapacitivne tehnologije kontrole razine.
Takozvana radiofrekvencijska admitancija znači recipročnu vrijednost impedancije u električnoj energiji, koja se sastoji od otporne komponente, kapacitivne komponente i induktivne komponente. Radiofrekvencija je spektar radiovalova visokofrekventnog mjerača razine tekućine, pa se radiofrekvencijska admitancija može shvatiti kao mjerenje admitancije visokofrekventnim radiovalovima.
Kada instrument radi, senzor instrumenta formira vrijednost admitancije sa stijenkom i mjerenim medijem. Kada se razina materijala promijeni, vrijednost admitancije se mijenja u skladu s tim. Sklopna jedinica pretvara izmjerenu vrijednost admitancije u izlazni signal razine materijala kako bi se ostvarilo mjerenje razine materijala.
- Ultrazvučni mjerač razine
Ultrazvučni mjerač razine je digitalni instrument za mjerenje razine kojim upravlja mikroprocesor. Tijekom mjerenja, senzor šalje pulsni ultrazvučni val, a zvučni val, nakon što se reflektira od površine objekta, prima isti senzor i pretvara ga u električni signal. Udaljenost između senzora i ispitivanog objekta izračunava se vremenom između odašiljanja i primanja zvučnog vala.
Prednosti su nedostatak mehaničkih pokretnih dijelova, visoka pouzdanost, jednostavna i praktična instalacija, beskontaktno mjerenje te otpornost na utjecaj viskoznosti i gustoće tekućine.
Nedostatak je što je točnost relativno niska, a test lako može imati slijepo područje. Nije dopušteno mjerenje tlačnih posuda i hlapljivih medija.
- Radarski mjerač razine
Način rada radarskog mjerača razine tekućine je odašiljanje i reflektiranje te prijem. Antena radarskog mjerača razine tekućine emitira elektromagnetske valove koji se reflektiraju od površine mjerenog objekta, a zatim ih prima antena. Vrijeme elektromagnetskih valova od odašiljanja do prijema proporcionalno je udaljenosti do razine tekućine. Radarski mjerač razine tekućine bilježi vrijeme pulsnih valova, a brzina prijenosa elektromagnetskih valova je konstantna, tada se može izračunati udaljenost od razine tekućine do radarske antene kako bi se znala razina tekućine.
U praktičnoj primjeni postoje dva načina rada radarskog mjerača razine tekućine, i to frekvencijski modulirani kontinuirani val i pulsni val. Mjerač razine tekućine s frekvencijski moduliranom tehnologijom kontinuiranog vala ima visoku potrošnju energije, četverožični sustav i složen elektronički sklop. Mjerač razine tekućine s tehnologijom radarskog pulsnog vala ima nisku potrošnju energije, može se napajati dvožičnim sustavom od 24 VDC, lako se postiže intrinzična sigurnost, visoka je točnost i širi raspon primjene.
- Mjerač razine s vođenim valom radara
Princip rada radara za mjerenje razine s vođenim valovima isti je kao i kod radarskog mjerača razine, ali šalje mikrovalne impulse kroz kabel ili šipku senzora. Signal udara u površinu tekućine, zatim se vraća do senzora, a zatim dolazi do kućišta odašiljača. Elektronika integrirana u kućište odašiljača određuje razinu tekućine na temelju vremena potrebnog da signal putuje duž senzora i ponovno se vrati. Ove vrste odašiljača razine koriste se u industrijskim primjenama u svim područjima procesne tehnologije.
Vrijeme objave: 15. prosinca 2021.