A gyártás különböző területein folyékony és szemcsés médiát használnak. Ez a nyersanyag különböző funkciókat lát el, de gyakran a felhasználási technológiák lehetővé teszik a konténerek, bunkerek és tározók velük való feltöltésének ellenőrzését. Ehhez speciális jelzőberendezéseket használnak, amelyek érzékelőknek és vezérlőreléknek is tekinthetők. Ebben az esetben a jelzés módjai és a töltési szintek meghatározásának elvei eltérőek lehetnek. Vannak a piacon olyan szintkapcsolók, amelyek kialakításukban, az érzékelőelem típusában és a további funkciók meglétében különböznek.
Kapacitív érzékelők
Ezek a legelterjedtebb univerzális riasztók, amelyek típustól függően ömlesztett vagy folyékony médiára is alkalmasak. A kapacitív jelzőberendezés segítségével különösen a porok, szemcsés termékek, viszkózus olajok, cementiszapok stb. szintjét értékelik Egyes módosítások lehetővé teszik az idegen testek jelenlétének észlelését is, jelezve ezt a központ felé. A működési elv az elektromos kapacitás ingadozásán alapul.
Általában az ilyen típusú szintkapcsolóknak van egy érzékeny eleme, amelyközvetlenül érintkezik a célanyaggal, folyamatosan figyelve a levegő közeg dielektromos paramétereit. A felvett frekvenciák ingadozása a kimeneti vezérlőrelére táplált jellé alakul. A kapacitív érzékelő kialakítása változatos – a gyártók cső alakú, flexibilis, kábeles és egyéb modelleket gyártanak.
Úszókapcsolók
Szintén egyszerű kialakítású és sokoldalú változata a jelzőberendezésnek. Az ilyen érzékelő szabványos eszköze egy úszó jelenlétét biztosítja, amely az elektromágneses érintkezők kapcsolómechanizmusaihoz csatlakozik. A munkakörnyezetben az úszódetektorok függőlegesen és vízszintesen is elhelyezhetők, ezzel is bővítve alkalmazási körüket. Ennek ellenére vannak korlátozások az ilyen típusú érzékelők használatára vonatkozóan.
Például ritkán használják olyan technológiai folyamatokban, ahol nagy leolvasási pontosságra és a munkaközeg tulajdonságainak további jelzésére van szükség. Másrészt az úszó szintkapcsoló ellenáll a kedvezőtlen működési feltételeknek. Emiatt az agresszív vegyszerek, kerozin, tengervíz stb. szintjének rögzítésére használják. Az úszókapcsoló használatának átlagos maximális hőmérséklete 200°C.
Bóják
Valamilyen módon egyfajta float jelzőberendezések, de megvannak a maga sajátosságai. A szerkezet alapját egy bója képezi, amelykábelre van felfüggesztve, és az úszó analógokhoz hasonlóan érintkező mechanizmusokhoz csatlakozik a leolvasások továbbítására. A készülék működő folyékony közegbe való bemerítése hozzájárul a kábel terhelésének megváltozásához, ami az érintkezők kinyílásához vezet.
A modell meglehetősen egyszerű kialakítású, de jelentős előnyei vannak. Például egy bója vízszintjelző képes nagy nyomáson - körülbelül 20 MPa - működni. Ami az agresszív környezettel és hőmérsékleti hatásokkal szembeni védelmet illeti, ezeket a tulajdonságokat egy adott modell tervezése és gyártási anyagai határozzák meg.
Rezgő riasztások
A jelzőberendezés technológiásabb változata, amely különböző – laza és folyékony – környezetekben is használható. A működés elve, ahogy a név is sugallja, az oszcillációs mozgásokon alapul. Működés közben a készülék érzékeny eleme mechanikai rezgéseket kelt rezonanciafrekvenciás körülmények között. Az érzékelőt piezoelektromos generátor vagy más áramforrás táplálja.
A rezgő szintkapcsoló bemerítése az érzékelőhöz csatlakoztatott áramkörben a frekvencia rezgések aktivitásának és az elektromos paraméterek változását idézi elő. Továbbá az elektromos áramkör megváltozott paraméterei a relében diszkrét kimeneti jelként kerülnek rögzítésre. A rezgésriasztók előnyei közé tartozik a hőmérsékleti hatásokkal szembeni ellenállás, a magas nyomás és az agresszív környezet. Sok fogyasztó számára az ilyen eszközök nagy pontossága is fontos – az átlagos hiba 1 mm.
Optikai érzékelők
Az optikai jelzőberendezések fénysugarat használnak szintérzékelőként. A forrás lehet infravörös kislámpa vagy lézer. Maga a mérési elv a célanyag azon képességén alapul, hogy képes-e visszaverni, megtörni vagy átengedni a fényáramot önmagán.
Fontos hangsúlyozni, hogy az optikai eszközök érintésmentes és érintésmentes elemzést is biztosítanak. Mivel ez egy elektronikus szintkapcsoló, a kapott eredmények nagy pontosságára is számíthat. Ami a munkaanyagokat illeti, ezek lehetnek hagyományos közegek és speciális anyagok is, például hab vagy olajtermékek. Ezenkívül az optika lehetővé teszi az anyagok sűrűségének, viszkozitásának és átlátszóságának rögzítését.
Ultrahangos érzékelők
A többi ultrahangos mérőberendezéshez hasonlóan ez a típusú szintérzékelő is az akusztikus rezgések kiértékelésén alapul. Egy speciális vevő sugárforrásként működik. Egy tartályba van beépítve, amely után elindul az ultrahangos tér háttérterjedési folyamata. A hanghullámok paraméterei eltéréseinek rögzítésének pillanatában az elektronika a kimeneti relére kapcsol, zárja vagy nyitja az áramkört.
Az ultrahangos szintkapcsolók átlagos hibája 2 mm, de ez a szám javítható a legkedvezőbb hely megtalálása során. Amint a gyakorlat azt mutatja, a jelzőberendezések ultrahangos modelljei nagyonigényes a helyiségekben végzett munka feltételeire. De egyébként egyenletes teljesítményt mutatnak.
Jeladók rotormodelljei
Ez az elektromechanikus jelzőberendezések egyik legelterjedtebb változata, amelyet leggyakrabban ömlesztett keverékek kezelésére használnak. Az ilyen eszközök robbanóanyag- és élelmiszeriparban használhatók körülbelül 100 g/l sűrűségű és legfeljebb 50 mm-es frakciójú anyagok kiszolgálására. A forgatható szintkapcsoló különösen a cukor, gabona, por, takarmány stb. tartályainak felszerelésére szolgál.
Az ilyen modellek érzékelőelemét egy forgórészlapát képviseli, amely egy szinkron villanymotor erőátvitele következtében forog. Valójában a szintváltozás pillanatát a tartályban rögzítik a penge célközeg általi rögzítésének eredményeként. Ezután az elektromechanikus töltés lép működésbe, amely kinyitja az érintkezőket, és jelet küld a vezérlő reléjének.
Változatok kapcsoló típusa szerint
A legtöbb jelzőeszköz jelzőérintkezős kapcsolókkal működik, amelyeknek két típusa van - elektromechanikus és szilárdtest. Az első esetben mechanikus érintkezőket vagy vezérlőrelét használnak. Az elektromechanika erősségei közé tartozik a nagy feszültség- és áramtartományokkal való munkavégzés képessége, ami javítja a mérési pontosságot.
Ugyanakkor az ilyen érintkezőket nem befolyásolja a párolgás, így az elektromechanikus folyadékszint-kapcsoló működhetmagas hőmérsékletű helyiségek. A szilárdtestkapcsolók viszont nem tartalmaznak kopásnak kitett mozgó mechanikai elemeket. Vagyis az eszköz használata során nincs szükség a fogyóeszközök rendszeres frissítésére. Ezenkívül a szilárdtest-eszközök gyorsabban kapcsolnak, és reagálnak a jelgyűjtő rendszerre.
Következtetés
A konténerek töltési szintjének bizonyos anyagokkal történő rögzítésére alkalmas eszköz kiválasztásánál számos paramétert érdemes figyelembe venni. Érdemes a környezet jellemzőivel és a készülék működési feltételeivel kezdeni. Így képet kaphat az optimális tervezésről és mérési léptékről.
A választás nagy részét a szintjelző működési elve, valamint a reléhez való információtovábbítás módja befolyásolja. Legalább ezek a paraméterek határozzák meg a mérés pontosságát. Ne hagyja figyelmen kívül a kiegészítő funkciókat. Minél bonyolultabb és drágább a jelzőberendezés, annál több lehetőséget biztosít a környezet jellemzőinek rögzítésére. Tehát a tartály fizikai töltési szintjén kívül ugyanazok az optikai és ultrahangos modellek képesek információt továbbítani az anyag sűrűségéről, viszkozitási fokáról és egyéb tulajdonságairól.
