Sensor Tingkat Liquid: Prinsip Kerja, Jenis dan Aplikasi Industri

Sensor Tingkat Liquid METRAVON: Prinsip Kerja, Types dan Aplikasi Industri

Sensor tingkat cair digunakan untuk mendeteksi tinggi cair atau tingkat kondisi dalam tank, basins, pembuluh proses, sumur, saluran, dan sistem lainnya. Mereka umumnya dapat dibagi menjadipengukuran tingkat terus-menerusdandeteksi titik-level.

Transmitter yang terus-menerus menyediakan tingkat, jarak, atau persentase dan dapat berkomunikasi dengan PLC, DCS, RTU, atau sistem penerimaan data melalui antarmuka seperti 4-20 mA, HART, atau RS485 / Modbus. Switch level point-level terutama digunakan untuk level tinggi, rendah, overfill, atau deteksi kosong.

Teknologi merasakan berbeda menggunakan prinsip-prinsip fisik yang berbeda, sehingga sensitivitas mereka terhadap kepadatan, sifat dielektrik, kondisi gas, suhu, tekanan, busa, uap, dan geometri instalasi juga berbeda.

1. Apa itu Tipes Utama Sensor Tingkat Cair?

Sensor Tingkat Radar

Menggunakan refleksi elektromagnetik untuk pengukuran jarak tidak-kontak dalam tank, basins, dan menuntut aplikasi proses.

Sensor Tingkat Ultrasonik

Menggunakan waktu akustik - of- penerbangan dan secara luas diterapkan ke tangki air, baskom air limbah, dan kapal atmosfer.

Sensor Tingkat Hydrostatik

Menghitung tingkat dari tekanan kolom likuid- dan biasanya digunakan dalam sumur, waduk, tank, dan pemantauan hidrologikal.

Sensor Tingkat Kapasitif

Ukuran perubahan dalam kapasitansi disebabkan oleh perubahan dalam medium dielectric mengelilingi probe.

Sensor Tingkat Ambat Magnetik

Menggunakan daya apung dan deteksi posisi magnetik untuk pengukuran tingkat terus menerus atau terus menerus.

2. Bagaimana Radar Tingkat Pengukuran Kerja?

Sensor tingkat radar dipasang di atas cairan memancarkan gelombang elektromagnetik ke permukaan. Sinyal terpantul diterima oleh antena, dan instrumen menghitung jarak antara titik referensi dan permukaan cair.

Radar industri biasanya menggunakan pulsa atau teknologi FMCW. Modern 26GHz dan 80GHz peralatan radar ruang bebas secara luas digunakan untuk kedua cairan dan padatan massal.

Kontak Tanpa

Antena biasanya tidak perlu direndam dalam cairan.

Tidak Perlu Didium Gas

Gelombang elektromagnetik tidak memerlukan udara untuk penyebaran, yang memungkinkan penggunaan dalam kondisi vakum dan gas kompleks.

Jangkauan Lebar Aplikasi

Solusi tersedia untuk tangki kecil, bejana penyimpanan besar, silo, waduk, dan monitor level sungai.

Radar kinerja masih dapat dipengaruhi oleh sifat dielektrik, busa, penimbunan antena, geometri kapal, dan kondisi instalasi. Oleh karena itu tidak akurat untuk menyatakan bahwa radar sama sekali tidak terpengaruh oleh medium proses.

3. Bagaimana Ultrasonic Tingkat Pengukuran Kerja?

Sensor tingkat ultrasonik memancarkan pulsa suara menuju permukaan cair dan mengukur waktu yang diperlukan agar gema kembali. Jarak dihitung dari waktu penyebaran dan kecepatan suara.

Tidak seperti radar, USG adalah gelombang mekanis dan membutuhkan gas atau medium lainnya untuk menyebarkan. Perubahan kecepatan suara dengan suhu dan komposisi gas, itulah sebabnya industri ultrasonik pemancar umumnya menggunakan kompensasi suhu.

4. Bagaimana cara mendaki level pengukuran?

Ukuran hidrotatik didasarkan pada tekanan yang dihasilkan oleh kolom cairan. Untuk sebuah kapal terbuka, tekanan statis tergantung pada kepadatan cair, gravitasi, dan tinggi cair.

P = Gibgh

dimana:

• P= Tekanan hidrostatik;

• ρ= kepadatan cair;

• g= Percepatan gravitasi;

• h= Tinggi cair.

Jika kepadatan diketahui dan cukup stabil, tekanan diukur dapat dikonversi ke tingkat.

Transmitter Tingkat Submersible

Terpasang dekat bawah sumur, tangki, waduk, atau baskom.

Mounted Tekanan Transmitter

Terpasang di bagian bawah atau sisi kapal untuk menghitung tingkat dari tekanan statis.

Kepadatan cair adalah salah satu faktor yang paling penting mempengaruhi akurasi tingkat hidrostatik. Viskosity tidak muncul secara langsung dalam persamaan hydrostatic, meskipun sangat mendalam, kristalisasi, atau sedit-forming media dapat mempengaruhi respon tekanan atau diafragma.

5. Bagaimana Capacitive Level Pengukuran Kerja?

Sebuah sensor kapasitas mendeteksi perubahan dalam kapasitansi disebabkan oleh perubahan lingkungan dielektrik di sekitar probe. Probe dan dinding kapal, referensi elektroda, atau struktur coaxial bentuk pengukuran kapasitas.

Konstruksi umum termasuk:

• Single rod probe dengan kapal logam sebagai reference electrode;

• Coaxial probe;

• Kabel probe;

• Insulated atau PTFE- berlapis probe;

• Pengaturan untuk cairan konduktif.

Ukuran kapasitif dapat dipengaruhi oleh perubahan properti dielectric-, penumpukan, kristalisasi, dan perubahan komposisi produk.

6. Bagaimana Magnetic Float Level Sensor Work?

Sebuah float magnetik bergerak naik dan turun dengan cairan menurut daya apung. Magnetostrictive sensing elemen, atau indikator magnetik eksternal.

Penukaran Level Float

Menggunakan switch float dan reed untuk deteksi titik tinggi atau rendah.

Pemancar Level Magnetostriktif

Ukuran posisi float terus untuk tinggi tingkat pengukuran resolusi.

Gauge Tingkat Magnetik

Menggunakan kopling magnetik antara float internal dan indikator eksternal untuk indikasi tingkat visual lokal.

Penting:Sebuah magnetic float level sensor tidak sepenuhnya teknologi non-kontak. float itu sendiri biasanya terendam dalam cairan, meskipun elemen deteksi magnetik dapat terisolasi dari cairan proses.

Kerapatan cair mempengaruhi kedalaman pencelupan float dan seharusnya termasuk dalam proses seleksi.

7. Perbandingan Cepat dari Tingkat Teknologi Cair

8. Bagaimana seharusnya Tingkat Liquid Sensor Terpilih?

Konfirmasikan informasi berikut sebelum seleksi:

Sedang

Nama cair
Kepadatan
Properti dielektrik
Corrosivenity
Viscosity

Persyaratan Pengukuran

Tingkat konstan atau titik
Jangkauan maksimum
Akurasi
Kecepatan respon
Persyaratan alarm

Kondisi Proses

Temperatur
Tekanan
Vacuum
Vapor
Foam

Permintaan Sistem

4-20 mA
HART
RS485 / Modbus
Pasokan daya
Persyaratan area Hazardous-

9. Skenario Aplikasi Umum

10. Sinyal Keluaran Apa Umum?

• 4-20 mA:luas digunakan untuk PLC, DCS, dan analog akuisisi tradisional;

• 4-20 mA + HART:menambahkan konfigurasi digital dan diagnostik ke analog loop;

• RS485 / Modbus RTU:cocok untuk RTU, akuisisi digital, dan multi- sistem perangkat;

• Relay:umum digunakan untuk titik-tingkat alarm dan interlocks;

• 0–5 V / 0–10 V:digunakan dalam sistem kontrol tingkat pilihan;

• Komunikasi IoT:Data tingkat dapat diunggah melalui gateway ke SCADA atau platform awan.

11. Pemilihan Sensor Tingkat Biasa

Hanya melihat Akurasi

Akurasi laboratorium tidak secara otomatis mewakili kinerja lapangan.

Asumsikan Kontak Tidak-Selalu Terbaik

Sistem hidrotatik atau float mungkin lebih sederhana dan lebih ekonomis bagi sumur, tangki air, atau mesin kompak.

Mengabaikan Properti Sedang

Kepadatan, sifat dielektrik, busa, korosi, dan viskositas dapat mengubah pilihan teknologi yang benar.

Membandingkan Harga Pembelian Saja

Pemasangan, pemeliharaan, resiko downtime, dan layanan kehidupan juga harus dievaluasi.

PSD: Sensor Tingkat Liquid

Q1: Apa perbedaan antara sensor tingkat dan meter tingkat?

A: Istilah ini sering digunakan secara bergantian. "Sensor" menekankan elemen sensing, sedangkan "meter tingkat" sering mengacu ke instrumen pengukuran lengkap termasuk pemrosesan sinyal dan keluaran.

Q2: teknologi tingkat mana yang memiliki akurasi tertinggi?

A: Tidak ada jawaban universal. Akurasi tergantung pada model, kisaran, medium, instalasi, dan kondisi proses.

Radar atau ultrasonik untuk tangki air?

A: Ultrasonic sering ekonomis untuk jarak pendek, atmosfer, tangki air yang relatif stabil. Radar mungkin lebih disukai di mana uap, tenaga kerja yang kompleks, atau stabilitas yang lebih tinggi diperlukan.

Q4: Apa yang biasanya digunakan untuk tingkat air yang lebih dalam?

A: Sebuah pemancar hidrostatik submersible adalah solusi yang umum, meskipun tidak-kontak radar juga dapat dievaluasi tergantung pada geometri kepala sumur.

Q5: Apakah pengukuran kapasitas dipengaruhi oleh medium?

A: ya. Ukuran kapasitansi bergantung langsung pada kondisi dielektrik, sehingga komposisi produk dan penumpukan dapat mempengaruhi hasil.

Q6: Apa pengaruh utama pada pengukuran tingkat hidrostatik?

Kepadatan cairan adalah faktor utama. Perubahan densitas mengubah tekanan sesuai dengan tingkat fisik yang sama.

Q7: apakah sensor float magnetik tidak berkontak?

A: biasanya tidak. float berada dalam kontak langsung dengan cairan, meskipun elemen sensing magnetik mungkin terisolasi dari proses.

Q8: teknologi mana yang harus digunakan ketika busa hadir?

A: Jawabannya tergantung pada ketebalan busa, kandungan cair, dan sifat dielektrik. Foam dapat mempengaruhi kedua radar dan pengukuran ultrasonik, busa begitu parah harus dievaluasi secara khusus.

Q9: Dapatkah sensor tingkat terhubung langsung ke PLC?

A: Ya, memberikan PLC mendukung 4- 20 mA, tegangan, RS485 / Modbus, atau masukan diskrit.

Q10: Informasi apa yang dibutuhkan METRAVON untuk seleksi sensor tingkat?

A: Mohon sediakan medium, tangki atau cekungan tinggi, minimum dan maksimum tingkat, suhu, tekanan, kepadatan, sifat dielektrik, busa atau kondisi uap, mengait lokasi, proses koneksi, pasokan daya, antar muka keluaran, dan persyaratan area berbahaya.

Kesimpulan

Tidak ada satupun teknologi merasakan yang ideal untuk setiap aplikasi.Radar, ultrasonik, hydrostatic, kapasitas, dan teknologi magnetik-floatbergantung pada prinsip fisik yang berbeda dan oleh karena itu menawarkan kekuatan yang berbeda dan keterbatasan.

Radar sangat cocok untuk banyak permintaan aplikasi non-kontak; ultrasonik sering ekonomis untuk tangki atmosfer stabil dan baskom; Ukuran hidrostatik secara luas digunakan dalam sumur dan aplikasi terendam; sistem kapasitas berguna di mana perubahan dielektrik dapat diukur secara bermanfaat; dan perangkat berbasis float tetap praktis untuk banyak titik dan aplikasi tingkat terus-menerus.

METRAVON merekomendasikan konfirmasi sifat menengah, jangkauan, suhu, tekanan, geometri kapal, dan persyaratan kontrol-sistem sebelum memilih pengukuran prinsip dan instrumen konfigurasi.