Els mitjans líquids i granulars s'utilitzen en diverses àrees de producció. Aquesta matèria primera pot realitzar diferents funcions, però sovint les tecnologies per al seu ús preveuen el control de l'ompliment de contenidors, búnquers i dipòsits amb ells. Per a això s'utilitzen dispositius especials de senyalització, que també es poden considerar com a sensors i relés de control. En aquest cas, els mètodes d'indicació i els principis per determinar els nivells d'ompliment poden ser diferents. Hi ha interruptors de nivell al mercat que es diferencien pel disseny, el tipus d'element sensor i la presència de funcions addicionals.
Sensors capacitius
Aquestes són les alarmes universals més habituals, que, segons el model, són adequades per a mitjans a granel o líquids. En particular, s'avaluen els nivells de pols, productes granulars, olis viscosos, purins de ciment, etc., mitjançant un dispositiu de senyalització capacitiva, algunes modificacions també permeten detectar la presència de cossos estranys, senyalitzant-ho al quadre de comandament. El principi de funcionament es basa en les fluctuacions de la capacitat elèctrica.
Per regla general, aquest tipus d'interruptor de nivell té un element sensible quecontacte directament amb el material objectiu, controlant constantment els paràmetres dielèctrics del medi d'aire. Les fluctuacions en les freqüències enregistrades es converteixen en un senyal alimentat al relé de control de sortida. El disseny del sensor capacitiu és variat: els fabricants produeixen models tubulars, flexibles, de cable i altres.
Interruptors flotadors
També de disseny senzill i versió versàtil del dispositiu de senyalització. El dispositiu estàndard d'aquest sensor preveu la presència d'un flotador, que està connectat als mecanismes de commutació dels contactes electromagnètics. En l'entorn de treball, els detectors de flotador es poden situar tant verticalment com horitzontalment, la qual cosa també amplia el ventall de les seves aplicacions. No obstant això, hi ha restriccions sobre l'ús de sensors d'aquest tipus.
Per exemple, rarament s'utilitzen en processos tecnològics on es requereix una gran precisió de les lectures i una indicació addicional de les propietats del medi de treball. D' altra banda, l'interruptor de nivell de flotador és resistent a condicions de funcionament adverses. Per aquest motiu, s'utilitza com a enregistrador de nivells de productes químics agressius, querosè, aigua de mar, etc. La temperatura màxima mitjana per utilitzar un interruptor de flotador és de 200 °C.
Boies
D'alguna manera, una mena de dispositius de senyalització flotant, però amb característiques pròpies. La base de l'estructura està formada per una boia, quesuspès en un cable i, de la mateixa manera que els anàlegs flotants, està connectat a mecanismes de contacte per transmetre lectures. El procés d'immersió del dispositiu en un medi líquid de treball contribueix a un canvi en la càrrega del cable, la qual cosa comporta l'obertura dels contactes.
El model té un disseny força senzill, però té avantatges importants. Per exemple, un indicador de nivell d'aigua de boia és capaç de funcionar a altes pressions: uns 20 MPa. Pel que fa a la protecció contra ambients agressius i influències de la temperatura, aquestes qualitats estan determinades pel disseny i els materials de fabricació d'un model concret.
Alarmes vibrants
Una versió més tecnològica del dispositiu de senyalització, que es pot utilitzar en diferents entorns: solts i líquids. El principi de funcionament, com el seu nom indica, es basa en moviments oscil·latoris. Durant el funcionament, l'element sensible del dispositiu produeix vibracions mecàniques en condicions de freqüència de ressonància. El sensor funciona amb un generador piezoelèctric o una altra font d'alimentació.
La immersió d'un interruptor de nivell vibratori provoca un canvi en l'activitat de les oscil·lacions de freqüència i els paràmetres elèctrics en el circuit connectat al sensor. A més, els paràmetres modificats del circuit elèctric es registren al relé com a senyal de sortida discreta. Els avantatges de les alarmes de vibració inclouen la resistència als efectes de la temperatura, les altes pressions i els ambients agressius. Per a molts consumidors, l' alta precisió d'aquests dispositius també és important: l'error mitjà és d'1 mm.
Sensors òptics
Els dispositius de senyalització òptica utilitzen un feix de llum com a detector de nivell. La font pot ser una petita làmpada infraroja o un làser. El principi de mesura en si es basa en la capacitat del material objectiu de reflectir, refractar o transmetre fluxos de llum per si mateix.
És important destacar que els dispositius òptics proporcionen tant anàlisi de contacte com sense contacte. Com que es tracta d'un interruptor de nivell electrònic, també podeu comptar amb l' alta precisió dels resultats proporcionats. Pel que fa als materials de treball, aquests poden ser tant mitjans tradicionals com específics, per exemple, productes d'escuma o petroli. A més, l'òptica permet registrar la densitat, la viscositat i la transparència dels materials.
Sensors d'ultrasons
Com altres equips de mesura per ultrasons, aquest tipus de sensor de nivell funciona a partir de l'avaluació de les vibracions acústiques. Un receptor especial actua com a font de radiació. S'instal·la en un contenidor, després del qual s'inicia el procés de propagació de fons del camp ultrasònic. En els moments de fixació de desviacions en els paràmetres de les ones sonores, l'electrònica gira cap al relé de sortida, tancant o obrint el circuit.
Els interruptors de nivell d'ultrasò tenen un error mitjà de 2 mm, però aquesta xifra es pot millorar en el procés de trobar la ubicació més favorable. Com mostra la pràctica, els models ultrasònics de dispositius de senyalització són moltexigents sobre les condicions de treball a les instal·lacions. Però en cas contrari, demostren un rendiment constant.
Models de rotor de senyalitzadors
Aquesta és una de les versions més habituals de dispositius de senyalització electromecànica, que s'utilitza més sovint per treballar amb mescles a granel. Aquests dispositius es poden utilitzar en indústries explosives i alimentàries per a serveis de materials amb una densitat d'uns 100 g/l i una fracció de fins a 50 mm. En particular, l'interruptor de nivell rotatiu s'utilitza per equipar dipòsits de sucre, gra, pols, pinsos, etc.
L'element sensor d'aquests models està representat per una pala del rotor, que gira com a resultat de la transferència de força d'un motor elèctric síncron. En realitat, el moment del canvi de nivell al dipòsit es registra com a resultat de la fixació de la fulla pel medi objectiu. Aleshores entra en joc l'ompliment electromecànic, que obre els contactes, enviant un senyal al relé del controlador.
Varietats per tipus d'interruptor
La majoria dels dispositius de senyalització funcionen amb interruptors de contacte indicador, que són de dos tipus: electromecànics i d'estat sòlid. En el primer cas, s'utilitzen contactes mecànics o un relé de control. Els punts forts de l'electromecànica inclouen la capacitat de treballar amb grans rangs de voltatge i corrent, cosa que millora la precisió de la mesura.
Al mateix temps, aquests contactes no es veuen afectats per l'evaporació, de manera que es permet que l'interruptor de nivell de líquid amb electromecànica funcioni.habitacions amb altes temperatures. Al seu torn, els interruptors d'estat sòlid no tenen elements mecànics mòbils subjectes a desgast. És a dir, en el procés d'ús d'aquest dispositiu, no cal actualitzar periòdicament els consumibles. A més, els dispositius d'estat sòlid canvien més ràpidament i responen al sistema d'adquisició del senyal.
Conclusió
A l'hora d'escollir un dispositiu adequat per fixar el nivell d'ompliment dels contenidors amb determinats materials, val la pena tenir en compte molts paràmetres. Val la pena començar per les característiques de l'entorn i les condicions de funcionament del dispositiu. Això us donarà una idea del disseny òptim i l'escala de mesurament.
Gran part de l'elecció està influenciada pel principi de funcionament de l'indicador de nivell, així com pel mètode de transmissió d'informació al relé. Com a mínim, aquests paràmetres determinaran la precisió de la mesura. No ignoreu la funcionalitat addicional. Com més complex i car sigui el dispositiu de senyalització, més oportunitats oferirà per registrar les característiques de l'entorn. Així, a més del nivell d'ompliment físic del contenidor, els mateixos models òptics i ultrasònics poden transmetre informació sobre la densitat, el grau de viscositat i altres qualitats del material.
