Bộ cảm biến cấp lỏng: Nguyên tắc làm việc, kiểu và ứng dụng công nghiệp

Bộ cảm biến cấp chất lỏng METRAVON: Nguyên tắc làm việc, loại và ứng dụng công nghiệp

Cảm biến cấp chất lỏng được dùng để phát hiện chiều cao hoặc mức độ cao của bình chứa, chậu, các mạch xử lý, giếng, kênh và các hệ thống khác. Chúng có thể được chia thànhĐo cấp liên tụcvàPhát hiện cấp điểm.

Những máy phát điện liên tục cung cấp một mức độ thật sự, khoảng cách, hoặc tỷ lệ phần trăm và có thể liên lạc với PLC, DCS, RTT, hoặc hệ thống truy cập dữ liệu thông qua giao diện như 4–20 mA, HAT, hoặc RS485/Modbus. Công tắc ở mức độ trung bình chủ yếu được sử dụng cho việc phát hiện cấp cao, cấp thấp, chất thải quá mức, hoặc rỗng.

Các công nghệ cảm nhận khác nhau sử dụng các nguyên tắc vật lý khác nhau, do đó sự nhạy cảm của chúng với mật độ mật độ, tính năng điện, điều kiện không gian khí, nhiệt độ, áp lực, bọt, hơi nước và việc lắp đặt cũng khác nhau.

1. Loại cảm biến cấp chất lỏng chính là gì?

Name

Sử dụng phản ánh điện từ cho phép đo khoảng cách không đối xứng trong xe tăng, lưu trữ, và các ứng dụng quá trình yêu cầu.

Bộ nhạy cấp cao

Sử dụng thời gian bay và được áp dụng rộng rãi cho bồn nước, thùng nước thải và bình khí quyển.

Name

Tính toán cấp độ từ áp suất chất lỏng-column và thường được sử dụng trong giếng, hồ chứa, bể chứa, và kiểm tra nước.

Bộ nhạy cấp tích hợp

Những thay đổi trong sự đồng bộ gây ra bởi những thay đổi trong phương tiện điện tử xung quanh máy dò.

Name

Sử dụng khả năng nổi và vị trí từ trường để đo mức độ liên tục hoặc điểm.

2. Mức độ phóng xạ hoạt động như thế nào?

Một cảm biến cấp radar gắn trên chất lỏng truyền sóng điện từ tới bề mặt. Tín hiệu phản chiếu được nhận bởi ăng ten, và dụng cụ này tính khoảng cách giữa điểm tham khảo và bề mặt lỏng.

Rađa công nghiệp thường sử dụng xung điện hoặc công nghệ FMCW. Hiện đại 26GHz và 80GHz các dụng cụ radar không gian tự do được sử dụng rộng rãi cho cả chất lỏng và khối lượng rắn.

Không đối chiếu

Cái ăng ten thường không cần được nhúng vào chất lỏng.

Không cần thiết vừa gas

Sóng điện từ không cần không khí để truyền dẫn, cho phép sử dụng trong môi trường chân không thích hợp và khí phức tạp.

Nhiều ứng dụng

Giải pháp có sẵn cho các bể chứa nhỏ, các bồn chứa lớn, các hầm chứa, hồ chứa nước, và mức độ kiểm tra của sông.

Hiệu suất phóng xạ vẫn còn có thể bị ảnh hưởng bởi tính chất điện, bọt bọt, ăng-ten dựng lên, hình học mạch và điều kiện cài đặt. Do đó, không chính xác khi nói rằng radar hoàn toàn không bị ảnh hưởng bởi phương tiện truyền thông.

3. Khả năng đo mức độ siêu thanh hoạt động như thế nào?

Một bộ cảm biến siêu thanh truyền tín hiệu âm thanh tới bề mặt lỏng và đo thời gian cần thiết để siêu âm trở lại. Khoảng cách được tính từ thời gian truyền bá và vận tốc âm thanh.

Khác với radar, siêu âm là sóng cơ khí và đòi hỏi khí ga hoặc các phương tiện khác để truyền thông qua đó. Tốc độ âm thanh thay đổi với nhiệt độ và cấu tạo khí, đó là lý do tại sao máy phát siêu âm công nghiệp thường sử dụng bù trừ nhiệt độ.

4. Sự đo lường mức độ Hydrosttic hoạt động như thế nào?

Đo nhiệt độ dựa trên áp suất do cột lỏng tạo ra. Đối với một bình mở, áp suất tĩnh phụ thuộc vào mật độ lỏng, trọng lực và chiều cao lỏng.

P = tôm

nơi:

• P= Áp lực thủy tĩnh;

• ρ= mật độ lỏng;

• gGia tốc hấp dẫn;

• h= độ cao lỏng.

Nếu mật độ được biết đến và ổn định, áp suất đo có thể được đổi thành mức độ.

Bộ truyền cấp thấp có khả năng phục hồi

Được cài đặt gần đáy giếng, bể chứa, hồ chứa, hay chậu.

Bộ truyền áp suất cao

Được cài đặt ở phía dưới hoặc phía bên của một tàu để tính toán mức độ từ áp suất tĩnh.

Mật độ lỏng là một trong những yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng tới độ chính xác của hydro tĩnh. Sự đa dạng không xuất hiện trực tiếp trong phương trình thủy tĩnh, mặc dù rất nhiệt đới, kết tinh, hoặc phương tiện truyền thông dạng trầm tích có thể ảnh hưởng đến phản ứng của cổng áp suất hoặc trục hoành.

Năm. Phép đo mức độ tính toán hoạt động như thế nào?

Một cảm biến ngoại cảm phát hiện các thay đổi trong sự đồng bộ gây ra bởi các thay đổi trong môi trường điện từ xung quanh thăm dò. Máy dò và tường tàu, tham chiếu điện cực, hoặc cấu trúc mê hoặc tạo thành khả năng đo lường.

Những công trình thông thường bao gồm:

• Một cái ống dò với một cái bình kim loại dùng để tham chiếu điện trường;

• Máy dò phản lực;

• Máy dò cáp;

• Máy dò tàng hình hoặc ngụy trang PTFE;

• Sắp xếp các chất lỏng dẫn điện.

Các phép đo liên kết có thể bị ảnh hưởng bởi các thay đổi điện tích, xây dựng, kết tinh, và thay đổi trong thành phần sản phẩm.

Sáu. Bộ cảm biến mức độ nổi từ trường hoạt động như thế nào?

Một chiếc phao từ tính di chuyển lên xuống với chất lỏng tùy theo phao. Một nam châm bên trong phao tương tác với một công tắc sậy, yếu tố cảm nhận từ trường, hoặc chỉ thị từ tính bên ngoài.

Chuyển đổi cấp nổi

Dùng công tắc nổi và cần thiết để phát hiện điểm cao hoặc thấp.

Trình truyền độ từ trường

Tiếp tục đo độ phân giải cao.

Name

Sử dụng sự kết nối từ tính giữa một nổi bên trong và chỉ thị bên ngoài cho các dấu hiệu thị giác địa phương.

Quan trọng:Cảm biến cấp độ từ tính không hoàn toàn là công nghệ không hoạt động. Bản thân chiếc phao thường được ngâm trong chất lỏng, mặc dù yếu tố phát hiện từ trường có thể được tách ra khỏi chất lỏng trong quá trình.

Mật độ chất lỏng ảnh hưởng đến độ sâu nổi và do đó nên được bao gồm trong quá trình chọn lọc.

Bảy. Name

Tám. Nên chọn một bộ cảm biến cấp chất lỏng như thế nào?

Hãy xác nhận những thông tin sau trước khi chọn:

Vừa

Tên
Mật độ
Tính chất điện tử
Lòng đam mê
Độ đa dạng

Cần đo lường

Cấp liên tục hoặc điểm
Phạm vi tối đa
Độ chính xác
Tốc độ đáp ứng
Yêu cầu báo động

Điều kiện tiến trình

Nhiệt độ
Áp lực
Vacuum
Name
Foam

Yêu cầu hệ thống

4–20 mA
HART
Comment
Nguồn điện
Name

Chín. Tình huống ứng dụng thông thường

Mười. Thông thường có dấu hiệu nào?

• 4–20 mA:Được sử dụng rộng rãi cho PLC, DCS, và thu thập truyền thống tương tự;

• 4–20 mA + HRT:Thêm vào cấu hình kỹ thuật số và chẩn đoán vào vòng lặp;

• RS485/Modobus RUT:thích hợp cho RUT, công nghệ số, và hệ thống đa khả năng;

• Tiếp lại:thường được dùng cho báo động cấp điểm và các phím nối;

• 0–5 V / 0–10 V:được dùng trong hệ thống điều khiển cấp thiết bị đã chọn;

• Liên lạc IoT:dữ liệu cấp độ có thể được tải lên thông qua một cổng tới SCADA hoặc nền tảng đám mây.

Mười một. Lỗi chọn cấp thường

Chỉ tìm kiếm sự chính xác

Độ chính xác phòng thí nghiệm không tự động đại diện cho hiệu suất trường.

Giả sử không mâu thuẫn là tốt nhất

Các hệ thống thủy tinh hoặc nổi có thể đơn giản hơn và tiết kiệm hơn cho giếng, bồn nước hoặc máy móc nhỏ.

Bỏ qua các thuộc tính vừa

Mật độ, tính chất điện tử, bọt bọt, ăn mòn và độ đa dạng có thể thay đổi lựa chọn công nghệ chính xác.

Chỉ so sánh giá mua sắm

Cần phải cân nhắc việc cài đặt, bảo trì, giảm bớt thời gian và việc phụng sự.

FAQ: Bộ nhạy cấp lỏng

Sự khác biệt giữa cảm biến cấp và đồng hồ đo là gì?

A: Các từ này thường được dùng lẫn lộn. “ Bộ phận cảm biến được dùng để làm nổi bật yếu tố cảm nhận, trong khi “đồng hồ đo mét thường chỉ đến công cụ đo hoàn chỉnh bao gồm việc xử lý tín hiệu và đầu ra.

Công nghệ cấp độ nào có độ chính xác cao nhất?

A: Không có câu trả lời phổ quát nào. Tính chính xác phụ thuộc vào mô hình, phạm vi, trung bình, cài đặt và xử lý điều kiện.

Rađa hay siêu âm cho bình nước?

A: Siêu âm thường là kinh tế cho các bể nước ngắn, khí quyển, tương đối ổn định. Rađa có thể thích hợp hơn là nơi cần có hơi nước, chất phức tạp, hoặc sự ổn định cao hơn.

Những gì thường được sử dụng cho mực nước sâu?

A: Một máy phát thủy điện là một giải pháp phổ biến, mặc dù radar phi tác động cũng có thể được đánh giá dựa trên hình học đầu giếng.

Đo lường tính chính xác có bị ảnh hưởng bởi phương tiện truyền thông không?

A: Vâng. Đo lường tính năng tích tụ phụ thuộc trực tiếp vào điều kiện điện trường, do đó thành phần sản phẩm và xây dựng có thể ảnh hưởng đến kết quả.

Ảnh hưởng chính của lượng thủy điện là gì?

A: mật độ lỏng là một yếu tố then chốt. Mật độ thay đổi thay đổi áp lực tương ứng với cùng mức độ thể chất.

Bộ cảm biến nổi từ tính có phải không liên quan không?

A: Bình thường thì không. Chiếc phao được tiếp xúc trực tiếp với chất lỏng, mặc dù yếu tố cảm nhận từ trường có thể bị tách ra khỏi quá trình này.

Công nghệ nào nên được sử dụng khi bọt có mặt?

A: Câu trả lời tùy thuộc vào độ dày bọt, chất lỏng và tính chất điện tử. Foam có thể ảnh hưởng đến cả radar và siêu âm, nên cần phải đánh giá rõ ràng.

Bộ cảm biến cấp có thể kết nối trực tiếp đến PLC không?

A: Vâng, cung cấp PLC hỗ trợ 4–20 mA tương ứng, điện áp, RS485/Modbus, hoặc đầu vào rời rạc.

Thông tin gì cho việc tìm cảm biến cấp độ?

A: Xin cung cấp trung bình, tăng hoặc lưu trữ chiều cao, mức tối thiểu và tối đa, nhiệt độ, áp suất, mật độ, đặc tính điện, bọt hoặc hơi, tăng vị trí, kết nối quá trình, cung cấp điện, giao diện đầu ra, và yêu cầu độ nguy hiểm.

Kết thúc

Không có một công nghệ cảm nhận cấp độ nào mà là lý tưởng cho mỗi ứng dụng.Rađa, siêu thanh, thủy tĩnh, cực quang, và công nghệ siêu lỏng từ trườngtùy thuộc vào các nguyên tắc vật chất khác nhau và do đó đưa ra những ưu điểm và giới hạn khác nhau.

Radar cũng phù hợp với nhiều ứng dụng không chính xác yêu cầu; Siêu thanh thường là kinh tế cho xe tăng và thùng khí quyển ổn định; Đo thủy tĩnh được sử dụng rộng rãi ở giếng và các ứng dụng chìm; Các hệ thống điều khiển rất hữu ích khi có thể đo lường các thay đổi điện năng; và thiết bị nổi vẫn còn thực tế cho nhiều ứng dụng điểm và liên tục.

Mục tiêu là xác nhận những tính chất vừa, phạm vi, nhiệt độ, áp suất, hình học mạch máu, và yêu cầu hệ thống điều khiển trước khi chọn ra các nguyên tắc đo lường và cấu hình dụng cụ.