Senzor nivoja vode: naprava in princip delovanja

V industriji in vsakdanjem življenju je vedno potrebno nadzorovati nivoje tekočin v posodah. Merilne naprave so razvrščene kot kontaktne in brezkontaktne. Pri obeh možnostih se senzor nivoja vode postavi na določeno višino rezervoarja in deluje, signalizira ali da ukaz za spremembo načina napajanja.

Kontaktne naprave delujejo na podlagi plovcev, preklapljanja vezij, ko tekočina doseže nastavljene oznake.

Brezkontaktne metode so razdeljene na magnetne, kapacitivne, ultrazvočne, optične in druge. Naprave nimajo gibljivih delov. Potopljeni so v nadzorovane tekočine ali v razsutem stanju ali pa so pritrjeni na stene rezervoarjev.

Plavajoči senzorji

Najpogostejše so zanesljive in poceni naprave za nadzor nivoja tekočin s pomočjo plovcev. Strukturno se lahko razlikujejo. Razmislite o njihovih pogledih.

Navpična postavitev

Pogosto se uporablja vodna tehtnica z navpično palico. V notranjosti je postavljen okrogel magnet. Palica je votla plastična cev z notranjimi reed stikali. Plovec s fiksnim magnetom se vedno nahaja na površini tekočine. Ko se približa reed stikalu, magnetno polje sproži kontakte, kar je signal, da je vsebnik napolnjen do določene količine. S serijska povezava stiki med seboj prek uporov lahko stalno spremljajo nivo vode za celoten upor vezja. Standardni signal se spreminja s 4 na 20 mA. Senzor nivoja vode se najpogosteje nahaja v zgornjem delu rezervoarja na ploskvi do 3 m.

Sheme ožičenja z reed stikali se lahko razlikujejo glede na zunanjo podobnost mehanskega dela. Senzorji se nahajajo na eni, dveh ali več ravneh, kar pomeni, da je rezervoar poln. Lahko so tudi linearne, stalno prenašajo signal.

Vodoravna postavitev

Če senzorja ni mogoče namestiti od zgoraj, ga pritrdite vodoravno na steno posode. Magnet s plovcem je pritrjen na vzvod s tečajem in stikalo na reed je nameščeno v ohišju. Ko se tekočina dvigne v zgornji položaj, se magnet približa kontaktom in sprožilcem senzorja, kar signalizira, da je dosežen končni položaj.

S povečano kontaminacijo ali zamrznitvijo tekočine se uporablja bolj zanesljiv merilnik nivoja vode na fleksibilnem kablu. Sestavljen je iz majhne zapečatene posode, ki je postavljena na globino s kovinsko kroglo, ki je v stiku z reedom ali v notranjosti. Ko nivo vode sovpada s položajem senzorja, se posoda obrne in kontakt se aktivira.

Eden najbolj natančnih in zanesljivih plovnih senzorjev je magnetostrikcija. Vsebujejo plovec z magnetom, ki zdrsne po kovinski palici. Načelo delovanja je spremeniti trajanje prehoda ultrazvočnega impulza skozi palico. Odsotnost električnih kontaktov bistveno poveča jasnost odziva pri doseganju vmesnika med medijem določenega položaja.

Kapacitivni senzorji

Brezkontaktna naprava se odziva na razliko med dielektrično konstanto različnih materialov. Senzor nivoja vode v rezervoarju je nameščen zunaj stranske stene rezervoarja. Na tem mestu naj bo vstavljen stekleni ali fluoroplastični vložek, tako da se preko njega lahko loči vmesnik med mediji. Razdalja, na kateri občutljivi element ujame spremembo v nadzorovanem mediju, je 25 mm.

Hermetična zmogljivost kapacitivnega senzorja omogoča, da se postavi v nadzorovano okolje, na primer v cevovod ali pokrov rezervoarja. Vendar pa je lahko pod pritiskom. Na ta način se med procesom vzdržuje prisotnost tekočine v zaprtem reaktorju.

Senzorji elektrod

Senzor nivoja vode z elektrodami v tekočini reagira na spremembo električne prevodnosti med njimi. V ta namen so pritrjeni s sponkami in postavljeni na zgornji in spodnji nivo. Pri daljšem paru je nameščen še en vodnik, običajno pa se uporablja kovinsko ohišje rezervoarja.

Krog senzorja nivoja vode je priključen na krmilni sistem motorja črpalke. Pri polnem rezervoarju se vse elektrode potopijo v tekočino in med njimi teče krmilni tok, kar je signal, da se ugasne motor vodne črpalke. Voda tudi ne teče, če se ne dotika izpostavljenega zgornjega prevodnika. Signal za vklop črpalke je znižanje nivoja pod dolgo elektrodo.

Problem vseh senzorjev je oksidacija stikov v vodi. Za zmanjšanje učinka se uporabljajo nerjavno jeklo ali grafitne palice.

DIY senzor nivoja vode

Preprostost naprave omogoča, da jo naredite sami. Za to potrebujete plovec, vzvod in ventil. Celotna struktura se nahaja na vrhu rezervoarja. Plovec z vzvodom je povezan s palico, ki premika bat.

Ko voda doseže zgornjo mejno vrednost, plovec premakne vzvod, ki deluje na bat in zapre pretok skozi spodnjo cev.

Kot pretok vode se plovec spusti, po katerem se bat ponovno odpre, skozi katerega se lahko ponovno napolni rezervoar.

S pravilno izbiro in izdelavo senzorja nivoja vode, ki je sestavljen ročno, deluje zanesljivo v gospodinjstvu.

Zaključek

Senzor nivoja vode je v zasebnem sektorju nepogrešljiv. Z njim se ne izgubi čas, medtem ko spremljamo polnjenje rezervoarja na vrtu, nivo v vodnjaku, vodnjak ali greznico. Enostavna naprava brez pomoči lastnika v času, da začne ali izklopi vodno črpalko. Samo ne pozabite na njegovo preprečevanje.