Bài viết sẽ nói về các chỉ báo mức chất lỏng được sử dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau - từ ô tô đến gia dụng và công nghiệp. Để tự động hóa các quy trình khác nhau, cần phải kiểm soát mức chất lỏng. Điều này có thể được thực hiện bằng cách sử dụng các cảm biến đặc biệt. Chúng gửi tín hiệu đến bộ phận điều khiển về mức chất lỏng trong bể. Phần sau sẽ mô tả các loại cảm biến chính và các tính năng hoạt động của chúng.
Nguyên lý làm việc và thiết kế
Thiết kế của loại cảm biến này phụ thuộc vào chức năng của nó. Thông số này ảnh hưởng đến loại thiết bị - nó có thể là tín hiệu hoặc đo lường. Những cái đầu tiên là cần thiết để theo dõi một điểm cụ thể làm đầy thùng chứa (ví dụ: tối đa hoặc tối thiểu). Cái sau cho phép bạn liên tục kiểm soát lượng chất lỏng.
Dựa trênNguyên lý hoạt động cũng có thể nằm ở độ dẫn điện, thủy tĩnh, điện từ, âm học, quang học,… Đây là thông số chính quyết định phạm vi sử dụng của các thiết bị.
Và phương pháp đo có thể không tiếp xúc hoặc tiếp xúc.
Cũng cần lưu ý rằng thiết kế phụ thuộc vào khu vực sử dụng thiết bị. Bạn cần hiểu rằng việc đo lường mức nước uống thông thường hoặc vật liệu dễ cháy là hai việc khác nhau.
Các loại cảm biến
Đồng hồ đo mức chất lỏng trong nồi hơi có thể được sử dụng khác nhau. Điều chính là chúng chịu được tải trọng. Có một số loại thiết bị:
- Phao.
- Sử dụng sóng siêu âm.
- Cảm biến điện dung.
- Thiết bị có điện cực.
- Làm việc trên nguyên tắc của radar.
- Thiết bị thủy tĩnh.
Nhạc cụ nổi
Đây là những thiết bị đơn giản nhất có thể được tìm thấy ở khắp mọi nơi. Từ các thiết bị như vậy, bạn có thể tạo chỉ báo mức nước làm mát cho ô tô. Những cái tương tự được lắp vào thùng nhiên liệu. Nhân tiện, ngay cả trong các bồn cầu đơn giản, một cảm biến phao được sử dụng, chỉ nó điều chỉnh hoạt động của một ổ đĩa cơ học đóng nguồn cấp nước khi đạt đến mức tối đa.
Đối với các cảm biến báo mức kiểu điện tử đơn giản nhất, chúng bao gồm một nam châm gắn trên một cần phao và một cặp công tắc sậy. Nguyên lý hoạt động của thiết bịnhư thế này:
- Khi thùng rỗng đến mức tối thiểu, nam châm sẽ đối diện với công tắc cây lau tương ứng. Các tiếp điểm được đóng và rơ le điện từ được bật. Với sự trợ giúp của nó, bạn có thể chuyển đổi phần nguồn của máy bơm.
- Khi đạt đến điểm tối đa, công tắc sậy thứ hai được kích hoạt, cho tín hiệu mở mạch nguồn. Do đó, việc cung cấp nước hoặc chất lỏng khác bị ngừng.
Nhưng nếu bạn không sử dụng công tắc sậy mà là một biến trở dây, bạn có thể kết nối nó với vôn kế. Và sau đó bạn sẽ có thể kiểm soát mức độ trong bể.
Thiết bị siêu âm
Cần lưu ý rằng các yêu cầu đối với chỉ báo mức chất lỏng là khá chấp nhận được - chúng có thể được sử dụng trong môi trường lỏng. Nhưng chúng hoạt động tốt với các chất khô. Đối với cảm biến mức loại này, các đầu ra có thể rời rạc hoặc tương tự. Nói cách khác, thiết bị có thể giới hạn việc lấp đầy khi đến một điểm nhất định. Nó cũng có thể liên tục theo dõi mức độ. Thiết kế bao gồm một bộ phát tín hiệu siêu âm, một bộ thu và một bộ điều khiển cho phép xử lý tín hiệu.
Hệ thống hoạt động như sau:
- Một xung lực đến từ máy phát.
- Tín hiệu được thiết bị nhận.
- Sự suy giảm của tín hiệu siêu âm đang được phân tích. Trong trường hợp bể chứa đầy, thì tín hiệu sẽ là cực đại. Nếu nó trống, thì nó là tối thiểu.
Thiết bị kiểm soát mức chất lỏng không tiếp xúc bằng sóng siêu âmvà không có dây, vì vậy chúng có thể được sử dụng ngay cả trong môi trường dễ cháy nổ.
Sau khi thiết lập ban đầu được thực hiện, không cần bảo dưỡng thiết bị - đặc biệt là tài nguyên của thiết bị rất cao do không có các phần tử chuyển động.
Cảm biến điện cực
Cảm biến loại này cho phép bạn kiểm soát một hoặc nhiều cấp độ trong bể. Chỉ có một tính năng - chất, mức được đo, phải dẫn dòng điện. Do đó, không thể đo mức nước cất bằng các thiết bị này. Ví dụ, các thiết bị như vậy được sử dụng trong các tháp nước.
Khi mực nước giảm xuống dưới giá trị tối thiểu cho phép, các điện cực dưới và giữa sẽ mở - tín hiệu được đưa ra để bật trạm bơm. Khi tháp được làm đầy, các điện cực giữa và trên được đóng lại, các máy bơm được tắt. Thiết kế đơn giản và đáng tin cậy, nhưng bạn cần sử dụng dây để làm việc. Và nếu chúng vỡ ra và điều này xảy ra trong một mùa đông khốc liệt? Việc khôi phục hiệu suất sẽ có vấn đề.
Cảm biến điện dung
Cách dễ nhất để kiểm soát lượng chất lỏng là cắt thủy tinh vào hộp đựng. Trong trường hợp này, không cần thiết bị chỉ báo mức chất lỏng vì có thể nhìn thấy phần lấp đầy. Nhưng thường thì điều này là không thể, vì vậy các thiết kế thiết bị khác nhau được sử dụng để hiển thị cấp độ.
Với sự trợ giúp của các thiết bị điện dung, bạn có thể xác định mức lấp đầy tối đa của bể. Vànó được phép đo lượng của cả chất lỏng và khối lượng lớn.
Hoạt động của cảm biến rất giống với tụ điện - điện dung được đo giữa hai bản của phần tử. Khi đạt đến giá trị ngưỡng của điện dung, một tín hiệu được gửi đến thiết bị xử lý thông tin - vi điều khiển. Đôi khi có liên quan đến cái gọi là tiếp xúc khô. Trong trường hợp này, máy đo được cách ly khỏi chất, được đặt sau thành bể.
Các thiết bị như vậy có thể hoạt động trong một phạm vi nhiệt độ khá rộng. Hơn nữa, bức xạ điện từ không thể ảnh hưởng đến hoạt động.
Cảm biến loại radar
Các thiết bị phát tín hiệu như vậy gần như phổ biến, vì chúng hoạt động với tất cả các chất. Chúng có thể được sử dụng ngay cả trong môi trường hung hãn và dễ nổ. Và cần lưu ý rằng nhiệt độ và áp suất cao không thể ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo.
Nguyên lý hoạt động khá đơn giản - sóng vô tuyến được phát ra trong phạm vi rất hẹp. Đối với các thiết bị siêu âm, mức độ sụt giảm công suất tín hiệu được đo.
Cảm biến thủy tĩnh
Nếu không thể sử dụng chỉ báo mức chất lỏng trực quan, bạn cần sử dụng thiết bị điện tử. Thủy tĩnh cho phép bạn đo cả mức giới hạn và trạng thái hiện tại. Trong trường hợp này, áp suất được đo, tạo ra một cột chất lỏng. Đây là loại cảm biến khá phổ biến, nó có thể được sử dụng trong tất cả cáctháp nước để loại bỏ các điện cực, không thuận tiện cho lắm.
