L'articolo parlerà di indicatori di livello del liquido utilizzati in vari settori, dall'automotive all'uso domestico e industriale. Per automatizzare vari processi, è necessario controllare il livello del liquido. Questo può essere fatto utilizzando sensori speciali. Inviano un segnale all'unità di controllo sul livello a cui il liquido si trova nel serbatoio. Di seguito verranno descritti i principali tipi di sensori e le caratteristiche del loro funzionamento.
Principio di funzionamento e design
Il design di questo tipo di sensore dipende dalla sua funzionalità. Questo parametro influisce sul tipo di dispositivo: può essere di segnalazione o di misurazione. I primi sono necessari per tracciare un punto specifico di riempimento del contenitore (ad esempio, massimo o minimo). Questi ultimi consentono di controllare costantemente la quantità di liquido.
Basato suIl principio di funzionamento può risiedere anche nella conducibilità elettrica, idrostatica, elettromagnetismo, acustica, ottica, ecc. Questo è il parametro principale che determina l'ambito di utilizzo dei dispositivi.
E il metodo di misurazione può essere senza contatto o contatto.
Vale anche la pena notare che il design dipende dall'area in cui viene utilizzato il dispositivo. Devi capire che misurare il livello di acqua potabile o materiale combustibile sono due cose diverse.
Varietà di sensori
Gli indicatori di livello del liquido nelle caldaie a vapore possono essere usati diversamente. La cosa principale è che resistono al carico. Esistono diversi tipi di elettrodomestici:
- Fatta.
- Uso degli ultrasuoni.
- Sensori capacitivi.
- Dispositivi con elettrodi.
- Lavorare secondo il principio del radar.
- Dispositivi idrostatici.
Strumenti mobili
Questi sono i dispositivi più semplici che possono essere trovati letteralmente ovunque. Da tali dispositivi, puoi creare un indicatore del livello del liquido di raffreddamento per un'auto. Quelli simili sono installati nei serbatoi di carburante. A proposito, anche nei semplici water viene utilizzato un sensore galleggiante, che regola solo il funzionamento di un azionamento meccanico che chiude l'alimentazione dell'acqua quando viene raggiunta la tacca massima.
Come per i più semplici sensori di livello di tipo elettronico, sono costituiti da un magnete montato su una leva galleggiante e da una coppia di interruttori reed. Il principio di funzionamento del dispositivocosì:
- Quando il contenitore è vuoto al minimo, il magnete diventa opposto al corrispondente interruttore reed. I contatti sono chiusi e il relè elettromagnetico è acceso. È con il suo aiuto che puoi cambiare la parte di potenza della pompa.
- Quando viene raggiunto il punto massimo, viene attivato il secondo interruttore reed, che dà un segnale per aprire il circuito di alimentazione. Di conseguenza, l'erogazione di acqua o altro liquido viene interrotta.
Ma se non usi interruttori reed, ma un resistore variabile a filo, puoi collegarlo a un voltmetro. E poi sarai in grado di controllare il livello nel serbatoio.
Dispositivi a ultrasuoni
Vale la pena notare che i requisiti per gli indicatori di livello del liquido sono abbastanza accettabili: possono essere utilizzati in un mezzo liquido. Ma funzionano bene con sostanze secche. Per sensori di livello di questo tipo, le uscite possono essere discrete o analogiche. In altre parole, il dispositivo può limitare il riempimento quando raggiunge un certo punto. È inoltre possibile monitorare costantemente il livello. Il design include un emettitore di segnale ultrasonico, un ricevitore e un controller che consente l'elaborazione del segnale.
Il sistema funziona come segue:
- Un impulso viene dall'emettitore.
- Il segnale viene ricevuto dal dispositivo.
- È in corso l'analisi dell'attenuazione del segnale ultrasonico. Nel caso in cui il serbatoio sia pieno, il segnale sarà massimo. Se è vuoto, allora è minimo.
Dispositivi di controllo del livello del liquido senza contatto a ultrasuonie non hanno fili, quindi possono essere utilizzati anche in ambienti esplosivi e aggressivi.
Dopo aver eseguito la configurazione iniziale, non è necessario riparare il dispositivo - la sua risorsa è molto elevata, in particolare, a causa dell'assenza di elementi mobili.
Sensori elettrodi
I sensori di questo tipo ti permettono di controllare uno o più livelli nel serbatoio. C'è solo una caratteristica: la sostanza, il cui livello viene misurato, deve condurre corrente. Pertanto, non è possibile misurare il livello di acqua distillata con questi dispositivi. Tali dispositivi vengono utilizzati, ad esempio, nelle torri idriche.
Quando il livello dell'acqua scende al di sotto del valore minimo consentito, gli elettrodi inferiore e medio sono aperti - viene dato un segnale per accendere la stazione di pompaggio. Quando la torre è piena, gli elettrodi centrale e superiore sono chiusi, le pompe vengono spente. Il design è semplice e affidabile, ma è necessario utilizzare i cavi per funzionare. E se si staccano e questo accade in un inverno feroce? Il ripristino delle prestazioni sarà problematico.
Sensori capacitivi
Il modo più semplice per controllare la quantità di liquido è tagliare il vetro nel contenitore. In questo caso non è necessario un indicatore di livello del liquido, poiché è possibile vedere il riempimento. Ma spesso ciò non è possibile, quindi per visualizzare il livello vengono utilizzati vari design di dispositivi.
Con l'ausilio di dispositivi capacitivi, puoi determinare il massimo riempimento del serbatoio. Eè consentito misurare la quantità sia di sostanze liquide che sfuse.
Il funzionamento del sensore è molto simile a un condensatore: la capacità viene misurata tra le due piastre dell'elemento. Quando viene raggiunto il valore di soglia della capacità, viene inviato un segnale al dispositivo di elaborazione delle informazioni: il microcontrollore. A volte è coinvolto il cosiddetto contatto secco. In questo caso il misuratore è isolato dalla sostanza, posto dietro la parete del serbatoio.
Tali dispositivi possono funzionare in un intervallo di temperatura abbastanza ampio. Inoltre, le radiazioni elettromagnetiche non possono influire sul funzionamento.
Sensori di tipo radar
Tali dispositivi di segnalazione sono quasi universali, poiché funzionano con tutte le sostanze. Possono essere utilizzati anche in ambienti aggressivi ed esplosivi. E va notato che la temperatura e la pressione elevate non possono influenzare l'accuratezza della misurazione.
Il principio di funzionamento è abbastanza semplice: le onde radio vengono emesse in una gamma molto ristretta. Come con i dispositivi a ultrasuoni, viene misurato il livello di caduta di potenza del segnale.
Sensori idrostatici
Se non è possibile utilizzare un indicatore visivo del livello del liquido, è necessario utilizzarne uno elettronico. Idrostatico permette di misurare sia i livelli limite che lo stato attuale. In questo caso, viene misurata la pressione, che crea una colonna di liquido. Questo tipo di sensori è abbastanza popolare, può essere utilizzato lo stessotorri d'acqua per sbarazzarsi degli elettrodi, che non sono molto convenienti.
