Выбираем датчик уровня воды в резервуаре и емкости

Для автоматизации многих производственных процессов необходимо контролировать уровень воды в резервуаре, измерение проводится при помощи специального датчика, подающего сигнал, когда технологическая среда достигнет определенного уровня. Без уровнемеров невозможно обойтись и в быту, яркий пример этому – запорная арматура бачка унитаза или автоматика для отключения насоса скважины. Давайте рассмотрим различные виды датчиков уровня, их конструкцию и принцип работы. Эта информация будет полезной при выборе устройства под определенную задачу или изготовлении датчика своими руками.

Различные виды датчиков уровня

Конструкция и принцип действия

Конструктивное исполнение измерительных устройств данного типа определяется следующими параметрами:

• Функциональностью, в зависимости от этого устройства принято делить на сигнализаторы и уровнемеры. Первые отслеживают конкретную точку заполнения резервуара (минимальную или максимальную), вторые осуществляют беспрерывный мониторинг уровня.
• Принципом действия, в его основу может быть положены: гидростатика, электропроводность, магнетизм, оптика, акустика и т.д. Собственно, это основной параметр, определяющий сферу применения.
• Методом измерения (контактный или бесконтактный).

Помимо этого, особенности конструкции определяет характер технологической среды. Одно дело — измерять высоту питьевой воды в баке, другое — проверять наполнение резервуаров для промышленных стоков. В последнем случае необходима соответствующая защита.

Конструктивные особенности и принцип работы

Конструкция измерителей уровня жидкости в резервуаре определяется такими характеристиками:

1. Функциональностью. По этому параметру все измерительные устройства этого класса классифицируют на уровнемеры и сигнализаторы уровня жидкости. Последние определяют конкретную точку наполненности емкости (максимальную и минимальную), а первые — постоянно контролируют уровень жидкости.
2. Принципом работы. В основу этого параметра заложена акустика, оптика, магнетизм, электропроводность и так далее. От принципа действия устройства зависит область его применения.
3. Методика измерения (бесконтактная или контактная).

Кроме того, конструктивные особенности устройства определяют тип технологической среды. Например, уровнемеры в баках с питьевой водой отличаются от приспособлений, которые предназначены для измерения наполненности резервуаров с промышленными стоками.

Виды датчиков уровня

В зависимости от принципа действия, сигнализаторы принято делить на следующие виды:

• поплавочного типа;
• использующие ультразвуковые волны;
• устройства с емкостным принципом определения уровня;
• электродные;
• радарного типа;
• работающие по гидростатическому принципу.

Поскольку эти типы наиболее распространены, рассмотрим каждый из них в отдельности.

Поплавковый

Это наиболее простой, но, тем не менее, действенный и надежный способ измерения жидкости в баке или другой емкости. С примером реализации можно ознакомиться на рисунке 2.

Конструкция состоит из поплавка с магнитом и двух герконов, установленных в контрольных точках. Кратко опишем принцип действия:

• Емкость опустошается до критического минимума (А на рис. 2), при этом поплавок опускается до уровня, где расположен геркон 2, он включает реле, подающее питание на насос, закачивающий воду из скважины.
• Вода доходит до максимальной отметки, поплавок поднимается до места расположения геркона 1, он срабатывает и реле отключается, соответственно, двигатель насоса прекращает работать.

Такой герконовый сигнализатор сделать самостоятельно довольно просто, а его настройка сводится к установке уровней включения-выключения.

Заметим, что если правильно выбрать материал для поплавка, датчик уровня воды будет работать, даже при наличии слоя пены в резервуаре.

Ультразвуковой

Этот тип измерителей может использоваться как для жидкой, так и сухой среды, при этом у него может быть аналоговый или дискретный выход. То есть, датчик может ограничивать заполнение по достижению определенной точки или отслеживать его постоянно. Устройство включает в себя ультразвуковой излучатель, приемник и контроллер обработки сигнала. Принцип работы сигнализатора продемонстрирован на рисунке 3.

Работает система следующим образом:

• излучается ультразвуковой импульс;
• принимается отраженный сигнал;
• анализируется длительность затухания сигнала. Если бак полный, она будет короткой (А рис. 3), а по мере опустошения начнет увеличиваться (В рис. 3).

Ультразвуковой сигнализатор бесконтактный и беспроводной, поэтому он может использоваться даже в агрессивных и взрывоопасных средах. После первичной настройки, такой датчик не требует никакого специализированного обслуживания, а отсутствие подвижных частей существенно продлевает срок эксплуатации.

Электродный

Электродные (кондуктометрические) сигнализаторы позволяют контролировать один или несколько уровней электропроводящей среды (то есть, для измерения наполнения бака дистиллированной водой они не подходят). Пример использования устройства приведен на рисунке 4.

В приведенном примере задействован трехуровневый сигнализатор, в котором два электрода контролируют заполнение емкости, а третий является аварийным, для включения режима интенсивной откачки.

Емкостной

При помощи этих сигнализаторов можно определять максимальное заполнение емкости, причем, в качестве технологической среды могут выступать как жидкость, так и сыпучие вещества смешанного состава (см. рис. 5).

Принцип работы сигнализатора такой же, как у конденсатора: проводится измерение емкости между пластинами чувствительного элемента. Когда она достигнет порогового значения, подается сигнал на контроллер. В некоторых случаях задействовано исполнение «сухой контакт», то есть уровнемер работает через стенку бака в изоляции от технологической среды.

Данные устройства могут функционировать в широком температурном диапазоне, на них не влияют электромагнитные поля, а срабатывание возможно на большом расстоянии. Такие характеристики существенно расширяют сферу применения вплоть до тяжелых условий эксплуатации.

Радарный

Этот вид сигнализаторов можно действительно назвать универсальным, поскольку он может работать с любой технологической средой, включая агрессивную и взрывоопасную, причем, давление и температура не будут влиять на показания. Пример работы устройства приведен на рисунке ниже.

Устройство излучает радиоволны в узком диапазоне (несколько гигагерц), приемник ловит отраженный сигнал и по времени его задержки определяет наполняемость емкости. На измеряющий датчик не влияет давление, температура или характер технологической среды. Запыленность также не отражается на показаниях, чего не скажешь о лазерных сигнализаторах. Также необходимо отметить высокую точность приборов данного типа, их погрешность составляет не более одного миллиметра.

Гидростатический

Эти сигнализаторы могут измерять как предельное, так и текущее заполнение резервуаров. Их принцип действия продемонстрирован на рисунке 7.

Устройство построено по принципу измерения уровня давления, произведенного столбом жидкости. Приемлемая точность и небольшая стоимость сделали данный вид довольно популярным.

В рамках статьи мы не можем осмотреть все типы сигнализаторов, например, ротационно-флажковых, для определения сыпучих веществ (идет сигнал, когда лепесток вентилятора застрянет в сыпучей среде, предварительно вырыв приямок). Так же нет смысла рассматривать принцип действия радиоизотопных измерителей, тем более рекомендовать их для проверки уровня питьевой воды.

Реле контроля уровня жидкости

Реле контроля уровня используются для регулирования объема электропроводящей жидкости и применяется в схемах автоматики и защиты управления сливом и наполнением резервуаров. Принцип работы основан на контроле сопротивления жидкости между погруженными однополюсными электродами. Для контроля используется переменное напряжение. Данные приборы управляют работой пускателей насосов и клапанов для регулирования уровней жидкости, а также применяются для защиты насосов от сухого хода или защиты баков от переполнения жидкостью. Реле уровня жидкости поддерживает заданный уровень жидкости в резервуарах промышленного назначения, бассейнах, цистернах и т.п.

Данные устройства, отличается отличными эксплуатационными характеристиками и высокой степенью надежности.

Далее представлены реле уровня основных отечественных и импортных производителей:

Реле контроля уровня РКУ-1М (Реле и Автоматика, Россия)

Реле РКУ-1М предназначены для контроля уровня жидкости и применяется в схемах релейной защиты и автоматики управления сливом и наполнением колодцев или резервуаров.

• Напряжение питания 220В 50Гц
• Потребляемая мощность не более 3.5Вт
• Чувствительность 50 кОм
• Количество датчиков 3
• Максимальное расстояние от реле до датчика не более 100м
• Количество контактов 1 переключающий
• Номинальный ток 8А

Датчик-реле уровня РОС-301 (Россия)

Датчики-реле уровня РОС 301 предназначены для контроля трёх уровней электропроводных жидкостей по трем независимым каналам в одном или в различных резервуарах в стационарных и корабельных условиях вне взрывоопасных зон.

Одноуровневое реле уровня PZ-828 F&F ЕвроАвтоматика (Белоруссия)

одноуровневый автомат контроля уровня с регулировкой чувствительности,16 А, 230 В

Датчик контролирует величину напряжения в сети и при выходе его за установленные пределы отключает защищаемое оборудование от сети электропитания. Верхний и нижний пределы напряжения устанавливаются потенциометром на передней панели.

Двухуровневое реле уровня PZ-829 F&F ЕвроАвтоматика (Белоруссия)

двухуровневый автомат контроля уровня с регулировкой чувствительности, 2 х 16 А, 230 В

Автомат контролирует наличие жидкости на двух уровнях. Если уровень жидкости опускается ниже минимального — замыкаются контакты 11 — 12 и 8 — 9. При достижении жидкостью верхнего уровня замыкаются контакты 7 — 8 и 10 — 11.

Трехуровневое реле уровня PZ-830 F&F ЕвроАвтоматика (Белоруссия)

трехуровневый автомат контроля уровня с регулировкой чувствительности, 2 х 16 А, 230 В

Предназначен для контроля и поддержания заданного уровня токопроводящих жидкостей и управления электродвигателями насосных установок. Автомат контролирует наличие жидкости на трёх уровнях. Третий уровень — аварийный.

Трехуровневое (автомат контроля уровня) PZ-831 F&F ЕвроАвтоматика (Белоруссия)

Работа автомата основана на измерении сопротивления электропроводящих жидкостей между общим зондом (СОМ) и зондами 3 уровней (R1, R2, R3). При соединении жидкостью общего зонда с любым из оставшихся зондов происходит переключение соответствующего выходного реле.

Например, если расположить зонды трёх уровней (R1, R2, R3) на различной высоте относительно дна резервуара, каждое из выходных реле будет сигнализировать о достижении жидкостью соответствующего уровня (этим сигналом можно включать какое-то дополнительное оборудование).

Если же расположить зонды 3 уровней (R1 R2, R3) в 3 различных резервуарах, то можно независимо фиксировать достижение определённого уровня жидкости в каждом из них. При этом необходимо в каждом из резервуаров установить по отдельному общему зонду (СОМ) и соединить их с клеммой 3 реле.

Четырехуровневое реле уровня PZ-832 F&F ЕвроАвтоматика (Белоруссия)

Предназначен для контроля и поддержания заданного уровня токопроводящих жидкостей в резервуарах, бассейнах, водонапорных башнях и т.п. и управления электродвигателями насосных установок.

Реле контроря уровня жидкости с 3-мя датчиками EBR-1 (Orbis, Испания)

EBR-1 — это модульное электронное реле контроля уровня жидкости с максимальным растоянием между датчиками 100 метров.Может использоваться для общественных водоёмов, например для управления сливом и наполнения колодца или резервуара. К устройству подключаются 3 датчика, которые поставляются вместе с реле уровня.

• Источник питания 230V AC, 50-60 ГЦ
• Нагрузка 6(2)А 250V AC
• Мощность потребления 3,5 VA
• Чувствительность 50КОм макс.
• Колличество датчиков 3
• Рабочая температура -10°С до +45°С
• Класс защиты IP20
• Установка DIN-рейка

Реле контроля уровня жидкости с 6-ю датчиками EBR-2 (Orbis, Испания)

EBR-2 — это модульное электронное реле контроля уровня жидкости, специально разработанное для контроля уровня жидкости в резервуарах и колодцах. Так же EBR-2 имеет множество настроек, уведомление о достижении макс. или мин. уровня, датчики чувствительны к электропроводности воды, установка на DIN — рейку. Поставляется в комплекте с 6ю датчиками. Благодаря цене EBR-2 становится идеальным решением для современного контроля уровня жидкости.

• Источник питания 230V AC или 380V AC,50-60 ГЦ
• Нагрузка 6(2)А 250V AC / 8(1)A 400V AC
• Мощность потребления 4 VA
• Чувствительность 0 до 50КОм макс.
• Колличество датчиков 6
• Рабочая температура -10°С до +45°С
• Класс защиты IP20
• Установка DIN-рейка

Реле контроля уровня E3LM10 (TELE, Австрия)

Реле контроля уровня жидкости E3LM10 осуществляет контроль уровня токопроводящей жидкости с помощью погружных электродов.

( Двухуровневый / Одноуровневый контроль )

• Напряжение питания 230V AC
• Задержка срабатывания от 0.5с до 10с
• Количество контактов 1 перекидной
• Номинальный ток 5А

Реле контроля уровня MRL01 (BMR, Чехия)

MRL01 — двухфункциональное реле контроля уровня жидкости, предназначенное для контроля максимального и минимального уровня токопроводящей жидкости в емкости.

• Потребляемая мощность макс. 1,5 ВA
• Чувствительность 5 Ω … 100 kΩ
• Задержка срабатывания 5 с
• Количество контактов 1 x перекидной
• Номинальный ток 8 A
• Пиковый ток 15 A

Реле контроля уровня HRH-1 (ELCO, Чехия)

Контроллер уровня жидкости HRH-1 cлужит для контроля уровня жидкости в колодцах, емкостях, коллекторах и т.п.

В рамках одного устройства возможно использовать следующие конфигурации:

• простой контроллер уровня жидкости с одноуровневым контролем
• простой контроллер уровня жидкости с двухуровневым контролем
• 2 независимых контроллера уровня с одноуровневым контролем

Гальваничски изолированное питание AC 230 V, AC/DC 24 V или AC 110V Выходной контакт 2x переключ. 16 A / 250 V AC1

Реле контроля уровня HRH-5 (ELCO, Чехия)

Контроллер уровня жидкости HRH-5 cлужит для контроля уровня жидкости в колодцах, резервуарах, емкостях, бассейнах и т.п.

В рамках одного изделия можно выбрать следующие конфигурации:

• одноуровневый контроллер проводящих жидкостей(достигается подключением H и D)
• двухуровневый контроллер проводящих жидкостей

Гальванически изолированное питание UNI 24.. 240V AC/DC Выходной контакт 1x переключающий 8 A / 250 V AC1

Реле контроля уровня РКУ-10 (ELTIC, Украина)

Реле контроля уровня РКУ-10 предназначено для контроля уровня жидкости в бассейнах и резервуарах

Уровень поддерживается режимами закачки или откачки жидкости (режим выбирается переключателем).

Датчиком может быть любой токопроводящий материал ( латунь или нержавеющая сталь ), датчик гальванически изолирован от источника питания. Промышленная частота 50Гц препятсвует поляризации жидкости и повышенному окислению датчиков.

• напряжение питания 230В 50Гц
• потребляемая мощность 8,8Вт
• измеряемое сопротивление 5кОм…10кОм
• контактная группа 1NO
• ток коммутации 16А (пиковый 30А)

Реле контроля уровня Telemecanique Zelio Control RM35L (Shneider Electric)

RM35LM33MW RM35LV14MW

Реле контроля уровня Zelio Control имеют принцип работы, основанный на измерении сопротивления жидкости, что позволяет избежать проблем, характерных для контактных датчиков. В реле контроля уровня предусмотрена возможность настройки чувствительности измерения для обеспечения оптимальных уровней срабатывания прибора. Кроме этого, реле имеют регулируемую выдержку времени для компенсации плескания жидкости, что позволяет избежать ложных срабатываний прибора, вызванных колебаниями жидкости. В семействе также представлены реле с цифровыми входами датчиков, рассчитанные на измерение уровня не проводящих ток материалов. Оптимизированы для разных сетей электропитания: от 24 до 240 В пер./пост. тока. Регулируемая выдержка времени от 0,1 до 10 с.

RM35LM33MW :

• 0,25 …5 K 5…100 K 0,05…1 M
• 2 перек. рел., 5А

RM35LV14MW:

• Дискретный вход датчика: контакт/замык./размык.
• 1 перек. рел., 5 A

Реле контроля уровня 72 серии Finder (Италия)

Реле контроля уровня 72 серии для проводящих жидкостей с функциями наполнения и дренажа.

72.01 — регулируемый диапазон чувствительности (5…150) кОм, выдержка времени (0,5с или 7с)

72.11 — фиксированное пороговое значение 150кОм, фиксированная выдержка времени 1с

• напрядение питания 24V DC/AC, 110 AC, 230 AC
• 1 переключающий контакт
• номинальный ток контактов 16А, пиковый 30А
• +

Как выбрать?

Выбор датчика уровня воды в резервуаре зависит от многих факторов, основные из них:

• Состав жидкости. В зависимости от содержания в воде посторонних примесей может меняться плотность и электропроводность раствора, что с большой вероятностью отразится на показаниях.
• Объем резервуара и материал, из которого он изготовлен.
• Функциональное назначение емкости для накопления жидкости.
• Необходимость контролировать минимальный и максимальный уровень, или требуется мониторинг текущего состояния.
• Допустимость интеграции в систему автоматизированного управления.
• Коммутационные возможности устройства.

Это далеко не полный список для выбора измерительных приборов данного типа. Естественно, что для бытового назначения можно существенно сократить критерии отбора, ограничив их объемом резервуара, типом срабатывания и схемой управления. Существенное сокращение требований делает возможным самостоятельное изготовление подобного устройства.

Датчик давления воды

Гидростатическое давление определяется в условиях, когда поток или определенный объем воды находится в состоянии покоя. Чаще всего гидростатический сенсор используется в нагревательных и отопительных приборах – бойлерах, котлах отопления.

Устройство датчика давления воды

Такие устройства чаще всего работают в режиме триггера:

• При высоком давлении воды сенсор замыкает контакты реле и разрешает работу насоса или нагревателя;
• При низком давлении в сенсоре блокируется даже физическая возможность включения исполнительного механизма, то есть никакие удары или временные скачки напора не заставят устройство заработать.

При исправном датчике давления воды сенсор выдаст сигнал на запуск мотора, только если нагрузка на сильфон сохраняется более трех секунд.

Типовое устройство «умного» сенсора представлено на схеме.

Чувствительным элементом системы является диафрагма, соединенная с сильфоном, центральный шток может подниматься и опускаться в зависимости от величины давления, и тем самым менять емкость встроенного конденсатора.

Подключение датчика давления воды

Упрощенная модель сенсора используется в домашних системах «гидроаккумулятор — скважинный насос». Внутри прибора находится коробка с мембраной, соединенной с качающимся рычагом и двумя балансирующими пружинами.

Конструкция наворачивается на выходной штуцер гидроаккумулятора. С увеличением внутреннего давления мембрана поднимается и размыкает главную пару контактов, чтобы система исправно реагировала на давление воды, момент выключения и включения необходимо отрегулировать осадкой малой и большой пружины в соответствии с показаниями стрелочного манометра.

Делаем датчик уровня воды в резервуаре своими руками

Допустим, есть задача автоматизировать работу погружного насоса для водоснабжения дачи. Как правило, вода поступает в накопительную емкость, следовательно, нам необходимо сделать так, чтобы насос автоматически выключался при ее заполнении. Совсем не обязательно для этой цели покупать лазерный или радиолокационный сигнализатор уровня, собственно, никакой приобретать не нужно. Несложная задача требует простого решения, оно показано на рисунке 8.

Для решения задачи понадобится магнитный пускатель с катушкой на 220 вольт и два геркона: минимального уровня — на замыкание, максимального — на размыкание. Схема подключения насоса проста и, что немаловажно, безопасна. Принцип работы был описан выше, но повторим его:

• По мере набора воды поплавок с магнитом постепенно поднимается, пока не дойдет до геркона максимального уровня.
• Магнитное поле размыкает геркон, отключая катушку пускателя, что приводит к обесточиванию двигателя.
• По мере расхода воды, поплавок опускается, пока не достигнет минимальной отметки напротив нижнего геркона, его контакты замыкаются, и поступает напряжение на катушку пускателя, подающего напряжение на насос. Такой датчик уровня воды в резервуаре может работать десятилетиями, в отличие от электронной системы управления.

Датчик протечки воды

Уже из названия становится понятным, что речь идет об устройстве, фиксирующем наличие утечки воды из водопроводных коммуникаций. Принцип работы устройства напоминает электродную систему. Внутри пластиковой коробки в специальном кармане установлена одна или несколько пар электродов. В случае аварии скапливающая на полу вода затекает внутрь кармана и замыкает контакты. Срабатывает электронная схема, и по сигналу сенсора в работу вступают шаровые краны с электроприводом.

Понятно, что датчик, сам по себе, — вещь бесполезная, если используется без системы управления и автоматических отсекателей воды, установленных на вводе в дом или на одной из веток водопровода.

В качестве примера можно привести одну из наиболее популярных систем защиты — датчик протечки воды Нептун. В систему входят три основных блока:

• Сам датчик протечки Нептун в проводной или беспроводной модификации, обычно в комплект входит три отдельных сенсора;
• Шаровой кран с электроприводом, производства итальянской , в количестве двух штук;
• Блок управления «Neptun Base».

Наиболее ценная часть комплекта — автоматические краны, их выпускают для установки на полудюймовой и дюймовой трубной резьбе. Конструкция выдерживает давление до 40 Атм., а итальянское качество привода гарантирует не менее 100 тыс. циклов открывания-закрывания.

Сам датчик выглядит, как две латунные пластины в коробке, к которым подведено низковольтное напряжение с очень высоким сопротивлением входа, при замыкании сенсора ток ограничен 50 мА. Сама конструкция выполнена по протоколу IP67, поэтому является абсолютно безопасной для человека.

Установка беспроводных датчиков протечки воды

В системе «Нептун» датчик может быть удален от блока управления на расстояние более 50 м. В более совершенных беспроводных системах NEPTUN PROW+ вместо системы проводов используются датчики протечки воды, оборудованные модулем WF.

Блок управления оборудован защищенным от помех и влаги каналом, системой включения-выключения шаровых кранов. Считается, что никакие помехи или случайные капли влаги, конденсат не влияют на работу датчиков.

Коробки с сенсором протечки устанавливают на удалении от труб не более чем на 2 м, сенсоры нельзя экранировать металлической сантехникой или мебелью.

Беспроводной датчик протечки воды

Устройство беспроводного измерителя сложнее, чем обычного двухэлектродного варианта с проводным подключением. Внутри установлен контроллер, который непрерывно сравнивает ток, протекающий между электродами, с эталонным значением, зашитым в память. При этом эталонное значение «сухой пол» можно настраивать по собственному выбору.

Очень удобное решение, учитывая, что уровень влажности в ванной комнате может быть очень высоким, а регулярно выпадающий конденсат может привести к ложным срабатываниям.

Как только контроллер определяет уровень, соответствующий затоплению, прибор контроля воды отправляет на базовый блок сигнал об аварии. Наиболее продвинутые модели способны дублировать команду СМС-сообщением по GSM каналу.

Реле уровня с поплавковым датчиком

Датчики такого типа используют, как правило, чтобы обеспечивать контроль уровня неагрессивных жидкостей.

Если речь идет об открытой емкости, то поплавок погружают прямо в нее. Причем подвешивают его с помощью гибкого троса. А для уравновешивания используют специальный груз.

Трос этой системы снабжен двумя переключающими опорами. Они служат для того, чтобы поворачивать коромысло, имеющееся в контактном устройстве. Причем это происходит в те моменты, когда поверхность воды достигает предельных уровней. В результате коромысло замыкает определенные контактные пары. Которые включают электрический двигатель насоса или же отключают его.

Если емкость является закрытой, то поплавок крепится на рычаге. Второй конец рычага находится в корпусе, содержащем контактную часть датчика. То есть тот узел, сигнал от которого идет на реле уровня.

Но особых знаний об устройстве датчика от пользователей не требуется. Потому что, как правило, каждое реле уровня продается вместе с тем датчиком, который для него лучше всего подходит. Пользователю после покупки остается только подключить комплект и настроить его. Но сделать это, кончено, надо правильно.

Датчик протока воды

Во многих случаях для стабильной и безаварийной работы техники мало датчика наличия воды, требуется информация о том, движется ли поток по трубопроводу, какова его скорость и напор. Для этих целей используются датчики протока воды.

Виды датчиков протока воды

В бытовой и наиболее простой промышленной технике используют четыре основных вида датчиков протока:

• Напорный измеритель;
• Лепестковый тип сенсора;
• Лопаточная схема измерения;
• Ультразвуковая система.

Иногда используется устаревшая конструкция на основе трубки Пито, но для ее надежной работы требуется как минимум отсутствие загрязнений и ламинарный характер течения воды. Первые три датчика являются механическими, поэтому часто подвергаются засорению или водяной эрозии чувствительного элемента. Последний тип сенсора, ультразвуковой, способен работать практически в любых условиях.

Принцип работы ультразвукового измерителя можно понять из схемы. Внутри трубки расположен излучатель волн и приемник. В зависимости от скорости потока звуковая волна может отклоняться от первоначального направления, что и служит основанием для измерения характеристик потока.

Устройство и принцип работы

Простейшие лепестковые датчики потока работают по принципу гребного весла. В поток погружается лепесток, подвешенный на шарнире. Чем выше скорость потока, тем сильнее отклоняется лепесток датчика.

В более точных лопаточных датчиках применяется крыльчатка или турбинка из полиамида или алюминиевого сплава. В этом случае удается измерять скорость потока по частоте вращения подвижного элемента. Единственным недостатком является повышенное сопротивление, создаваемое лепестками и лопатками в потоке воды.

Напорный сенсор работает с использованием динамического давления потока. Под напором воды подвижный элемент с магнитным вкладышем выдавливается вверх, освобождая тем самым пространство для движения жидкости. Установленный в головке геркон моментально реагирует на магнитное поле вкладыша и замыкает цепь.

Датчики и сигнализаторы уровня поплавкового типа

Поплавковые датчики и сигнализаторы уровня являются самым простым элементом системы автоматизации контроля уровня. За счет простоты устройства, поплавковые устройства отличаются высокой надежностью, низкой стоимостью и могут применяться в работе с разнообразными типами жидкостей, от дистиллированной воды до агрессивных жидкостей. Принцип действия датчиков

и сигнализаторов такого типа основан на воздействии выталкивающей силы на поплавок, масса и объемная плотность которого меньше плотности контролируемой жидкости. Поплавковые датчики уровня состоят корпуса со встроенным микропереключателем и присоединительного кабеля. В качестве поплавков чаще всего применяют полые полипропиленовые шары или сфероцилиндры. Иногда материал поплавка указывается в названии устройства, например, поплавковый сигнализатор из полипропилена. Присоединительный кабель изготавливается из полиуретана или поливинилхлорида. Такие материалы используются для устойчивости датчиков к воздействию агрессивных сред, например слабоконцентрированных растворов кислот и щелочей, неорганических растворителей, бензина, дизельного топлива, сточных вод. Коммутирующий элемент представляет собой жидкометаллический выключатель без содержания ртути. Переключение происходит при отклонении датчика от горизонтальной плоскости на угол от 3 до 18 градусов. Коммутирующие напряжения, которые применяются в поплавковых датчиках, находятся в диапазоне от 20 до 265 VAC или от 6 до 60 VDC. Рабочая температура до 120 градусов Цельсия. Поплавковые сигнализаторы могут оснащаться дополнительным грузом или закрепляться на направляющей при помощи фиксирующих колец.