Czujnik poziomu wody: urządzenie i zasada działania

W przemyśle i życiu codziennym zawsze istnieje potrzeba kontrolowania poziomów płynów w pojemnikach. Urządzenia pomiarowe są klasyfikowane jako kontaktowe i bezkontaktowe. W przypadku obu opcji czujnik poziomu wody znajduje się na pewnej wysokości zbiornika i działa, sygnalizując lub wydając polecenie zmiany trybu jego zasilania.

Urządzenia kontaktowe działają w oparciu o pływaki, przełączając obwody, gdy ciecz osiąga ustawione znaczniki.

Metody bezdotykowe dzielą się na magnetyczne, pojemnościowe, ultradźwiękowe, optyczne i inne. Urządzenia nie mają ruchomych części. Są zanurzone w kontrolowanych cieczach lub środkach masowych lub przytwierdzone do ścian zbiorników.

Czujniki pływakowe

Niezawodne i tanie urządzenia do kontrolowania poziomu cieczy za pomocą pływaków są najbardziej rozpowszechnione. Strukturalnie mogą się różnić. Rozważ swoje poglądy.

Układ pionowy

Często stosowano poziom wody w czujniku pływakowym z pionowym prętem. Wewnątrz umieszczono okrągły magnes. Pręt jest wydrążoną plastikową rurką z kontaktronami umieszczonymi wewnątrz. Pływak ze stałym magnesem zawsze znajduje się na powierzchni cieczy. Zbliżając się do kontaktronu, pole magnetyczne uruchamia jego styki, co jest sygnałem, że pojemnik jest napełniony do określonej objętości. Dzięki połączenie szeregowe pary styków między sobą poprzez rezystory mogą stale monitorować poziom wody dla całkowitego oporu obwodu. Standardowy sygnał zmienia się z 4 na 20 mA. Czujnik poziomu wody najczęściej znajduje się w górnej części zbiornika na powierzchni do 3 m.

Schematy połączeń z kontaktronami mogą różnić się zewnętrznym podobieństwem części mechanicznej. Czujniki znajdują się na jednym, dwóch lub więcej poziomach, dając sygnał, jak pełny jest zbiornik. Mogą również być liniowe, w sposób ciągły transmitujący sygnał.

Układ poziomy

Jeżeli czujnika nie można zamontować od góry, jest on zamocowany poziomo do ściany zbiornika. Magnes z pływakiem jest zamontowany na dźwigni z zawiasem, a kontaktron umieszczony jest w obudowie. Kiedy płyn podnosi się do górnej pozycji, magnes zbliża się do styków, a czujnik wyzwala, sygnalizując, że osiągnięto położenie graniczne.

Przy zwiększonym zanieczyszczeniu lub zamarzaniu cieczy używa się bardziej niezawodnego wskaźnika poziomu wody na elastycznym kablu. Składa się z małego zamkniętego pojemnika umieszczonego na głębokości z metalową kulką ze stykiem kontaktronowym lub wewnątrz kubka. Gdy poziom wody zbiega się z położeniem czujnika, pojemnik jest obracany i styk jest aktywowany.

Jednym z najbardziej dokładnych i niezawodnych czujników pływakowych jest magnetostrykcja. Zawierają pływak z magnesem, który ślizga się wzdłuż metalowego pręta. Zasada działania polega na zmianie czasu przejścia impulsu ultradźwiękowego przez pręt. Brak styków elektrycznych znacznie zwiększa klarowność odpowiedzi po osiągnięciu granicy między nośnikiem o danej pozycji.

Czujniki pojemnościowe

Urządzenie bezstykowe reaguje na różnicę między stałą dielektryczną różnych materiałów. Czujnik poziomu wody w zbiorniku jest zainstalowany na zewnątrz bocznej ściany zbiornika. W tym miejscu powinna znajdować się wkładka ze szkła lub fluoroplastiku, dzięki czemu można przez nią odróżnić interfejs między mediami. Odległość, przy której element wrażliwy przejmuje zmianę kontrolowanego medium, wynosi 25 mm.

Hermetyczne działanie czujnika pojemnościowego umożliwia umieszczenie go w kontrolowanym środowisku, na przykład w rurociągu lub w pokrywie zbiornika. Jednak może być pod presją. W ten sposób podczas procesu utrzymuje się obecność cieczy w zamkniętym reaktorze.

Czujniki elektrod

Czujnik poziomu wody z elektrodami umieszczonymi w cieczy reaguje na zmianę przewodności elektrycznej między nimi. Aby to zrobić, są one mocowane za pomocą klipsów i umieszczane na wyższych i niższych poziomach. Przy dłuższej parze instalowany jest inny przewodnik, ale zwykle stosuje się metalowy korpus zbiornika.

Obwód czujnika poziomu wody jest podłączony do układu sterowania silnika pompy. Przy pełnym zbiorniku wszystkie elektrody zanurzone są w cieczy, a między nimi przepływa prąd kontrolny, co jest sygnałem wyłączającym silnik pompy wodnej. Woda również nie płynie, jeśli nie dotyka odsłoniętego górnego przewodu. Sygnałem do włączenia pompy jest obniżenie poziomu poniżej długiej elektrody.

Problemem wszystkich czujników jest utlenianie styków w wodzie. Aby zmniejszyć efekt, stosowane są pręty ze stali nierdzewnej lub grafitowe.

DIY czujnik poziomu wody

Prostota urządzenia umożliwia samodzielne wykonanie. Do tego potrzebny jest pływak, dźwignia i zawór. Cała konstrukcja znajduje się na szczycie zbiornika. Pływak z dźwignią połączony jest z prętem, który porusza tłok.

Gdy woda osiągnie górny poziom graniczny, pływak przesuwa dźwignię, która działa na tłok i zamyka przepływ przez dolną rurę.

W miarę przepływu wody pływak jest opuszczany, po czym tłok ponownie otwiera otwór, przez który można ponownie napełnić zbiornik.

Dzięki właściwemu wyborowi i produkcji czujnika poziomu wody, zmontowany ręcznie, działa niezawodnie w gospodarstwie domowym.

Wniosek

Czujnik poziomu wody jest niezbędny w sektorze prywatnym. Z nim nie traci się czasu podczas monitorowania napełniania zbiornika w ogrodzie, poziomu w studni, studni lub szamba. Proste urządzenie bez pomocy właściciela na czas, aby uruchomić lub wyłączyć pompę wodną. Tylko nie zapominaj o jego zapobieganiu.