Емкостной уровнемер принцип действия: Ёмкостные уровнемеры: принцип действия, схема подключения, расчёт. — Мир Антенн

Содержание

Классификация и характеристики электрических уровнемеров

К электрическим уровнемерам относятся те приборы измерения уровня, в которых уровень контролируемой среды преобразуется в какой-либо электрический сигнал. Ниже рассмотрим основные виды электрических уровнемеров: емкостные уровнемеры, кондуктометрические (омические) уровнемеры и вибрационные уровнемеры, познакомимся с их различиями в работе и устройстве.

Емкостные уровнемеры

Принцип действия емкостных уровнемеров основан на различии диэлектрической проницаемости контролируемой среды (водных растворов солей, кислот, щелочей) и диэлектрической проницаемости воздуха либо водяных паров. Измерительная схема емкостного уровнемера приведена на рис. 1.

Рис. 1. Ёмкостной уровнемер: 1, 2 — электроды; 3 — электронный блок

В сосуд с контролируемой жидкостью опущен преобразователь, который представляет собой электрический конденсатор. Емкость такого конденсатора зависит от уровня электропроводящей жидкости. Преобразователи бывают пластинчатыми, цилиндрическими или в виде стержня.

Цилиндрические преобразователи выполняются из нескольких труб, расположенных концентрическим образом, пространство между которыми на высоту h заполняет контролируемая жидкость. Емкость преобразователя равна сумме емкостей двух его участков — погруженного в жидкость с одной диэлектрической проницаемостью (εж) и находящегося в воздухе с другой диэлектрической проницаемостью (εср, для воздуха εср = 1).

При измерении уровня агрессивных, но неэлектропроводных жидкостей обкладки преобразователя выполняют из химически стойких сплавов или покрывают тонкой антикоррозионной пленкой, диэлектрические свойства которой учитывают при расчете. Покрытие обкладок тонкими пленками применяют также при измерении уровня электропроводных жидкостей.

Наиболее популярны следующие виды емкостных уровнемеров: ИСУ-100И уровнемеры емкостные одноканальные, РОС-101 (-102) сигнализаторы уровня емкостные, СУ-100 сигнализаторы уровня емкостные.


ИСУ-100И уровнемеры емкостные одноканальные	РОС-101 (-102) сигнализаторы уровня емкостные	СУ-100 сигнализаторы уровня емкостные

Кондуктометрические уровнемеры

Кондуктометрические (омические) уровнемеры используют главным образом для сигнализации и поддержания в заданных пределах уровня электропроводных жидкостей. Принцип их действия основан на замыкании электрической цепи источника питания через контролируемую среду, представляющую собой участок электрической цепи с определенным омическим сопротивлением. Прибор представляет собой электромагнитное реле, включаемое в цепь между электродом и контролируемым материалом. Схемы включения релейного сигнализатора уровня могут быть различны в зависимости от типа объекта и числа контролируемых уровней. На рис. 2, а показана схема включения прибора в токопроводящий объект. В этом случае для контроля одного уровня h можно использовать один электрод, одно реле и один провод. При контроле двух уровней h2 и h3 (рис. 2, б) их требуется уже по два.

Рис. 2. Омические сигнализаторы уровня: а – одного уровня; б – двух уровней; 1 – электрод; 2 – электромагнитное реле; 3 – источник питания

В качестве электродов применяют металлические стержни или трубы и угольные электроды (агрессивные жидкости). Основной недостаток всех электродных приборов – невозможность их применения в средах вязких, кристаллизующихся, образующих твердые осадки и налипающих на электроды преобразователей.

К самым распространенным моделям кондуктометрических уровнемеров относятся: РОС-301 регуляторы-сигнализаторы уровня кондуктометрические, СУ-300И сигнализаторы уровня кондуктометрические, САУ-М6 сигнализатор уровня жидкости.


РОС-301 регуляторы-сигнализаторы уровня кондуктометрические	СУ-300И сигнализаторы уровня кондуктометрические	САУ-М6 сигнализатор уровня жидкости

Вибрационные уровнемеры

Вибрационные уровнемеры отличаются надежностью и широкой областью применения. Конструкция и принцип действия данных устройств снижает до минимума их восприимчивость к химическим и физическим свойствам измеряемого вещества. Также вибрационные уровнемеры показывают точные результаты при турбулентности, наличии пузырьков воздуха в жидких средах, и прочих неблагоприятных условиях работы.

Принцип действия вибрационного уровнемера основан на различии резонансных колебаний чувствительного элемента – камертонного резонатора в газовой (воздушной) среде и в жидкости (сыпучем материале). Вибрирующий элемент приводится в действие пьезоэлектрическим методом и вибрирует с механической резонансной частотой приблизительно 1200…1300 Гц. Пьезоэлементы закреплены механически и не подвергаются воздействию теплового удара. При погружении вибрирующего элемента в измеряемую среду частота изменяется. Это изменение частоты улавливается встроенным генератором и преобразуется в команду на переключение.

Для заказа доступны следующие вибрационные уровнемеры: СКАТ-5-С сигнализаторы уровня сыпучих материалов, СКАТ-5-Ж сигнализаторы уровня жидкости, СКАТ-5М сигнализаторы уровня жидкости малогабаритные.


СКАТ-5-С сигнализаторы уровня сыпучих материалов	СКАТ-5-Ж сигнализаторы уровня жидкости	СКАТ-5М сигнализаторы уровня жидкости малогабаритные

По вопросам приобретения и подбора электрических уровнемеров Вам достаточно позвонить по телефону
+7 (4812)209-311 или написать по электронной почте [email protected].

Емкостный уровнемер | Сиб Контролс

Что такое емкостный уровнемер?

Что такое емкостный уровнемер / сигнализатор?

Все продукты характеризуются удельной емкостью или диэлектрической постоянной. Традиционный емкостный сигнализатор использует диэлектрическую постоянную для формирования конденсатора, где в качестве обкладок выступают сенсор и окружающие его предметы. Присутствие продукта вызывает изменение емкости, что приводит к срабатыванию сигнализатора. На следующей фотографии несколько емкостных сигнализаторов уровня контролируют уровень воды жидкости в пластмассовой емкости:

Непрерывный емкостный уровнемер (емкостный тип 1).

Существует две основные модификации таких датчиков:

1-я — одноэлектродный, имеет чувствительный элемент в виде металлического стержня (полосы), который может быть покрыт диэлектриком для защиты от агрессивной среды. Роль второй обкладки конденсатора выполняет сам металлический резервуар.

2-я — двухэлектродный, имеет чувствительный элемент в виде коаксиального конденсатора, образованного внешней трубой и внутренним стержнем. Такая конструкция позволяет улучшить стабильность показаний датчика и снизить помехи от внешних воздействий.

Датчики такого типа имеют простую конструкцию, невысокую стоимость т. к. чувствительный элемент прост в изготовлении и не имеет активных узлов в своей конструкции. Одновременно такие датчики имеют небольшую точность (стандартная точность не лучше 0. 5% от измеряемого диапазона) вследствие того, что емкость чувствительного элемента зависит как от уровня заполнения жидкостью, так и от изменения диэлектрической проницаемости самой жидкости (например, вследствие изменения температуры или непостоянного фракционного состава жидкостей).
Данные датчики применимы как технологический инструмент контроля технологических процессов, где не нужна высокая точность, а основным критерием является надежность конструкции и невысокая
стоимость. В случае герметизации центрального элемента датчик может работать также в агрессивных и электропроводных средах, но в этом случае, как правило, на длину датчика могут быть наложены
ограничения вследствие трудностей герметизации электродов большой длины. Одно из названий датчиков этого типа «емкостные электроды». Как правило, не применяются для коммерческого учета нефтепродуктов из-за недостаточной точности.
Широко распространены в качестве пороговых датчиков — реле.

Сегментированный емкостный уровнемер 1 (емкостный тип 2).

Чувствительный элемент датчиков этого типа изготавливается как набор коаксиальных конденсаторов с непрерывной внешней обкладкой. Такие конденсаторы располагаются друг за другом по всей длине датчика с минимальным зазором. Конструкция таких датчиков выполняется из труб различного диаметра. Внутренний электрод является, как правило, набором из отрезков труб одинаковой длины, называемых сегментами. Количество таких отдельных сегментов составляет от 4 до 16. Внешняя труба чувствительного элемента (ЧЭ) является одновременно общей обкладкой, экраном и корпусом датчика (ЧЭ). Разделение ЧЭ на сегменты приводит к качественному изменению метрологических свойств датчика. В таком датчике можно учитывать изменения свойства продукта, анализируя емкость нижних полностью заполненных сегментов и корректируя характеристику рабочего сегмента в зависимости от типа, свойств жидкости и температуры. (Под рабочим сегментом понимается сегмент, который находится на границе раздела фаз.). Сегментирование ЧЭ датчика позволяет также повысить абсолютную точность датчика, т. к. измерение уровня выполняется только в диапазоне одного сегмента. А расчет полного уровня осуществляется на основании количества полностью заполненных сегментов, их длины и уровня измеренного на рабочем сегменте. Конструкции ЧЭ таких датчиков выполняются как пассивные элементы (без электроники), что делает их особенно надежными. Датчики такого типа имеют ограничения, которые определяются конструкцией:
— длина конструкции не превышает 4–6 м (в зависимости от производителя), что ограничивает их применение
для РВС;
— невозможно одновременно измерять уровень воды и нефтепродукта, если оба уровня находятся на одном
сегменте;
— погрешность датчика может возрастать, если диэлектрические свойства продукта изменяются от сегмента к сегменту (в резервуаре имеется сильное расслоение продукта).

Существует промежуточный вариант между емкостным типом 1 и типом 2, который представляет собой модификацию типа 1, но с дополнительной нижней «опорной» секцией, которая всегда погружена в продукт или модификация состоящая из 2-х сенсоров типа 1, но имеющих разную длину (один сенсор короче другого
на известную длину). Обе эти модификации позволяют ввести в датчик адаптацию к изменению диэлектрических свойств среды. В основу этой возможности положен принцип «образцовой емкости» в
качестве которой служит или отдельная секция или часть секции с которой снимается сигнал пропорциональный изменению диэлектрическим свойствам продукта, и не зависящий от уровня. На основании этого дополнительного сигнала производится масштабирование характеристики основного чувствительного элемента и тем самым повышается точность измерений.

Сегментированный емкостный уровнемер 2 (емкостный тип 3).

Чувствительный элемент (ЧЭ) этих датчиков имеет большое количество отдельных сегментов — конденсаторов (до 128 шт. на 1 м длины датчика). Т. о. конструкция датчика этого типа устраняет недостатки датчика типа 2. ЧЭ этих датчиков имеют встроенные активные схемы возбуждения и изготовлены из двух печатных плат, металлизация которых образует обкладки измерительных конденсаторов. Размер каждого измерительного сегмента по высоте колеблется от 8 до 64 мм в зависимости от производителя.

В результате небольшой высоты конденсаторов для абсолютной точности в ±1 мм, необходимо иметь относительную точность ±5% для высоты конденсаторов 15–20 мм. Т. о. упрощаются требования по точности к электронике датчика. Кроме того, адаптация датчика к изменению диэлектрической проницаемости (смене типа нефтепродукта, изменению температуры и пр.) происходит уже после небольшого изменения уровня (на высоту одного сегмента). Применяя специальные алгоритмы обработки сигнала с отдельных сегментов, в датчиках такого типа реализуется встроенный механизм поверки датчика на резервуаре. Кроме того, датчик осуществляет постоянную калибровку себя для компенсации воздействия факторов внешней среды. Реализация ЧЭ в виде плоского составного конденсатора позволяет снять ограничения на длину датчика. Легко реализуется жесткая конструкция датчика уровня высотой до 20 м. При этом конструкция датчика всегда будет стоять на дне резервуара и, следовательно, измерения уровня будут вестись от дна резервуара.

xvEtʌvExXCb`̎R{d@HƁy}fz

t̂╲̗̂L|Cgo郌xXCb`Bo󌟏oA≺Ȃǂ̃xoɎgp܂B

t̂╲̂̃xAŌv郌xvEtʌvB4`20mA̓do͂ɂA蕨̃xAlŊmFł܂B

܂Ɋ܂܂鐅ľvt̂̓dxv铱dvȂAʌvAxvAvȂǂ̏ЉB

Ђƌɉt̂╲̂̉tʌvExvƂĂA̓e͂͂͂͂͂łBql̎gpɃ}b`L[[hAœKȏił܂B 9Na 蕨 aɍ 킹 āaœkȃxvi 肢܂ B
60n̎twzpɂadl̃xva zt̒̒܂ b
avp [v 恄恄܂܂ b

2022/10/15: ŐV̐V͂́uj[ATCgvQƂB
15.10.2022: iuÓdeʎxXCb`YAEvph̔F؂󂯂܂B
15.07.2022: iux␳tdvMRL-Cṽy[Wǉ܂B
15.04.2022: iugxXCb`HFSṽy[Wǉ܂B
15.12.2021: iuÓdeʎxXCb`YAEvIEChF ƒ
15.11.2021 9vWGLV[Yṽy[Wǉ܂

15.05.2020

iuxxZTCGLV[Yṽy[Wǉ܂

15.07.2019

}f60NLOTCg̃y[Wǉ܂B

15.05.2019

iuxΉxXCb`YTLṽy[Wǉ܂B

15. 06.2018

iuUxXCb`CVvhΉiATEXjɂȂ܂B

15.04.2018

iuÓdeʎxvMHLvCE}[NΉɂȂ܂B

15.02.2018 9Cvṽy[Wǉ܂B

01.06.2016

EGuTCgj[AɔA{EGuTCg܂B

15.02.2016

ViugxvYU-45ṽy[Wǉ܂B

01.04.2015

ВиуКЧ[_[xvGRLMṽy[Wǉ܂B

15.01.2015

uYALvAuML-D1vCE}[N 擾܂B

01.11.2014

Viu͎xvMPLṽy[Wǉ܂B

14.03.2011

knmnkЊQ̂ƓБΉɂ܂āB

15.01.2011

ÓdeʎxXCb`YAEhNEPSI擾ܒB

15.01.2011

dɎxXCb`̃f`FWłXVzyB

05.01.2011

t[gxXCb`iYFDjψh擾܂B

01.12.2010

}f50NLOTCg̃y[Wǉ܂B

15. 11.2010

t[gAxvFPCAFXD̃y[WǉXVzyB 9phxXCb`ǉ܂B

20.05.2008

hLg_E[hǉ܂B

15.02.2008

z[y[WJAEB

Емкостный датчик уровня топлива|Принцип работы и преимущества

Емкостный датчик уровня топлива относится к емкостному датчику уровня жидкости, используемому для измерения уровня масла. В соответствии с принципом измерения емкости, когда высота измеряемого электрода падает и изменяется, емкость измеряемого электрода изменяется. Он может преобразовывать изменение уровня масла в стандартный текущий сигнал. Он дистанционно передается в диспетчерскую для вторичного прибора или компьютерного устройства для централизованного отображения, сигнализации или автоматического управления.

Что такое емкостный датчик уровня жидкости?

Емкостный датчик уровня жидкости основан на принципе емкостного измерения. Когда высота измерительного электрода изменяется измеряемой средой, изменяется емкость. Он может преобразовывать изменения уровней различных материалов и высоты уровня жидких сред в стандартные токовые сигналы, которые дистанционно передаются в диспетчерскую для централизованного отображения, сигнализации или автоматического управления вторичными приборами или компьютерными устройствами. Его хорошая структура и метод установки могут быть применены к высокой температуре, высокому давлению, сильной коррозии, легкой кристаллизации, антиблокировке, антифризу, а также твердым порошковым и гранулированным материалам.

Емкостные уровнемеры в основном учитывают влияние температуры, влажности, давления, проводимости материалов и других факторов на процесс измерения. Поэтому он обладает чрезвычайно высокой помехоустойчивостью и надежностью. Он может измерять сильные агрессивные жидкости, такие как кислота, щелочь, соль, сточные воды и т. д. Он может измерять среду с высокой температурой и высоким давлением; температура процесса -40~600℃; технологическое давление -0,1~4,0 МПа. Один интеллектуальный встроенный емкостный датчик уровня жидкости имеет два общих навыка калибровки на месте, что обеспечивает удобство использования продукта пользователями.

Емкостной датчик уровня жидкости Sino-Inst может измерять уровень жидкости в высококоррозионных средах и уровень жидкости в высокотемпературных средах. Измерение уровня жидкости в герметичной емкости не имеет ничего общего с вязкостью, плотностью и рабочим давлением среды.

Расширенное чтение: Емкостный датчик уровня воды

Емкостный датчик уровня топлива, принцип работы

Емкостный датчик уровня топлива используется для измерения изменения емкости для измерения уровня жидкости.

Емкостный датчик уровня топлива используется для измерения изменения емкости для измерения неравномерности уровня жидкости. Представляет собой металлический стержень, вонзенный в емкость с жидкостью. Металлический стержень служит полюсом конденсатора. Стенка контейнера служит другим полюсом конденсатора. Средой между двумя электродами является жидкость и газ над ней.

Поскольку диэлектрическая проницаемость ε1 жидкости отличается от диэлектрической проницаемости ε2 на поверхности жидкости. Например: ε1>ε2.

Затем, когда уровень жидкости повышается, общая диэлектрическая проницаемость между двумя электродами емкостного указателя уровня жидкости соответственно увеличивается, поэтому емкость увеличивается.

И наоборот, при падении уровня жидкости значение ε уменьшается, а также уменьшается емкость.

Таким образом, емкостный датчик уровня топлива может измерять неравномерность уровня жидкости путем изменения емкости между двумя электродами.

Чувствительность емкостного датчика уровня топлива в основном зависит от разницы между двумя диэлектрическими постоянными. Кроме того, пока ε1 и ε2 стабильны, измерение уровня жидкости является точным. Потому что измеряемая среда имеет проводимость. Поэтому металлический стержневой электрод покрыт изолирующим слоем. Емкостной датчик уровня топлива имеет небольшие размеры и может легко выполнять дистанционную передачу и диспетчеризацию. Подходит для измерения уровня жидкости в агрессивных средах и средах высокого давления.

Расширенное чтение: Решения для измерения уровня масла в нефтегазовой промышленности

Преимущества и недостатки емкостного датчика уровня

Простая конструкция. Подвижных упругих частей нет. Следовательно, надежность относительно высока, а техническое обслуживание минимально. В обычных условиях нет необходимости проводить регулярные капитальные, средние и мелкие ремонты.
Простота установки. Встроенная структура особенно демонстрирует эту характеристику. Один человек, один ключ. Его можно установить за десять минут.
Легко регулируется. Два потенциометра нулевого положения и диапазона могут выполнять смещение нуля или сжатие или расширение диапазона по желанию в пределах эффективного диапазона определения уровня жидкости.
Определение уровня жидкости практически не зависит от изменений условий процесса. Плавучесть, дифференциальное давление и датчики уровня изотопов связаны с гравитацией среды при обнаружении. Резкие изменения газожидкостной фазы среды вызовут дополнительные ошибки в результатах испытаний.
Широкий диапазон применения. Наведение на конкретные характеристики обнаруженного объекта. Специально настроенный. Он может быть адаптирован для определения уровня жидкости в различных суровых условиях.
Низкие эксплуатационные расходы, отсутствие дополнительного воздействия, отсутствие уязвимых расходных частей и отсутствие дополнительных проблем, таких как амортизационные расходы на радиоактивные источники, затраты на утилизацию источников отходов и радиационная защита по сравнению с изотопными уровнемерами.
Легкий. Указатель уровня жидкости высокого давления, работающий при 32 МПа, весит менее двух килограммов. Это несколько десятых веса поплавкового уровнемера высокого давления.

Расширенные показания: Датчик уровня GWR для высоких температур и высокого давления

Этот уровень не подходит для обнаружения высоковязких сред, таких как расплавленный асфальт.
Деталь технологического соединения из нержавеющей стали в нижней части корпуса или распределительной коробки. Он должен быть надежно соединен с наружной стенкой контейнера (заземлен). Его контактное сопротивление не может быть больше 2.
При нормальной работе линия зонда не может иметь большую амплитуду колебаний в контейнере. В противном случае сигнал будет нестабильным.

Расширенное чтение: Датчики и индикаторы уровня дизельного топлива в баке

Емкостной датчик уровня топлива в баке Области применения

Эта серия указателей уровня успешно используется в следующих случаях:

Химический завод: определение уровня жидкости в химическом сырье материалы, такие как полиэстер, спандекс, кислота, щелочь и т. д.
Защита окружающей среды: определение уровня сточных вод
Котельная: определение уровня среды в сосуде под давлением
Гидравлическое оборудование: определение уровня смазочного масла
Пищевой отдел: проверка уровня пищевого масла
Нефтяное месторождение: определение уровня очищенного масла

Узнайте больше о датчиках уровня дизельного топлива и индикаторах

Криогенный датчик уровня для Индикатор уровня в резервуаре с жидким азотом

Криогенный датчик уровня представляет собой емкостной датчик уровня для измерения уровня криогенной жидкости. Криогенный датчик уровня — это специальный продукт для измерения уровня жидкости в низкотемпературных средах, таких как жидкий азот, СПГ и жидкий аммиак. Также называется датчиком уровня жидкого азота. Этот продукт не имеет движущихся частей и не подвергается воздействию внешней среды. Его преимущества заключаются в длительной эксплуатации, высокой чувствительности, хорошей линейности, устойчивости к низким температурам и т. д. Криогенный датчик уровня обеспечивает различные выходные сигналы. Он используется в сжиженном природном газе, нефтяной, химической промышленности, металлургии, электроэнергетике, производстве бумаги, фармацевтике и других областях.

Дополнительные датчики уровня топлива

Дополнительные решения для измерения уровня жидкости

Измерение уровня в резервуарах для хранения серной кислоты — радарный датчик уровня

Резервуары для хранения серной кислоты в основном используются для хранения серной кислоты, получаемой при производстве кислоты. Точность уровня жидкости в резервуаре для хранения серной кислоты напрямую связана с непрерывностью производства. Потому что хранилище серной кислоты Подробнее

Ультразвуковой уровнемер VS Радарный уровнемер

Радарный уровнемер и ультразвуковой уровнемер являются приборами для измерения уровня жидкости. Наиболее очевидная разница заключается в том, что в одном используются электромагнитные волны, а в другом — ультразвуковые. Итак, помимо этого, в чем разница между радарным уровнем Подробнее

Лазерный уровнемер

Что такое лазерный уровнемер? Лазерный уровнемер также называют лазерным уровнемером. Промышленность Точный, бесконтактный и непрерывный контроль высоты материала в режиме реального времени. Предназначен для уровня материала и уровня жидкости. Лазерный уровнемер — это Подробнее

Система измерения и контроля уровня бункера/бункера для порошка

Система измерения и контроля уровня в бункере/бункере решает проблему частых аварий в бункере для порошка смесительной станции во время процесса подачи. Это позволяет избежать проблем с пылью, отходами цемента и загрязнением окружающей среды. Подробнее

Датчик глубины воды- Датчик уровня воды Решения

Как вы измеряете глубину воды? Датчики глубины воды также известны как датчики уровня воды. Датчики глубины воды часто используются для измерения уровня воды в резервуарах, глубины колодцев, глубины рек и т. д. Существует множество различных типов воды Подробнее

Датчики уровня воды в резервуаре для контроля уровня

Датчик уровня воды в резервуаре является важной частью системы контроля уровня воды в резервуаре. Используя датчик уровня для резервуара для воды, электромагнитный клапан, блок управления, датчик уровня жидкости и другие аксессуары, можно эффективно создать резервуар для воды. Датчики уровня топлива для индикатора уровня масла/топлива/дизеля в баке. Мы поставляем более 10 видов приборов для измерения уровня топлива.

Емкостные датчики уровня топлива в основном используются для измерения уровня промышленных резервуаров для хранения нефти.

Он может измерять даже для точного измерения уровня масла в топливных баках автомобилей, автоцистерн, нефтебаз и т. д.

Емкостные датчики уровня топлива обеспечивают стабильное измерение уровня. Это в значительной степени удовлетворяет потребности измерения во многих приложениях. Может использоваться от маленьких до больших резервуаров.