Ինչպե՞ս ընտրել մակարդակի ցուցիչ:

• Ներածություն

Հեղուկի մակարդակի չափման տվիչը՝ սարք է, որն ապահովում է հեղուկի մակարդակի անընդհատ չափում: Այն կարող է օգտագործվել հեղուկի կամ ծավալային պինդ նյութերի մակարդակը որոշակի ժամանակում որոշելու համար: Այն կարող է չափել այնպիսի միջավայրերի հեղուկ մակարդակը, ինչպիսիք են ջուրը, մածուցիկ հեղուկները և վառելիքները, կամ չոր միջավայրերը, ինչպիսիք են ծավալային պինդ նյութերը և փոշիները:

Հեղուկի մակարդակի չափիչ սարքը կարող է օգտագործվել տարբեր աշխատանքային պայմաններում, ինչպիսիք են տարաները, բաքերը և նույնիսկ գետերը, լողավազաններն ու ջրհորները: Այս փոխանցիչները լայնորեն օգտագործվում են նյութերի մշակման, սննդի և խմիչքի, էներգետիկայի, քիմիական և ջրամաքրման արդյունաբերություններում: Այժմ եկեք նայենք մի քանի լայնորեն օգտագործվող հեղուկի մակարդակի չափիչների:

• Ջրասույզ մակարդակի սենսոր

Հիդրոստատիկ ճնշման համեմատական ​​լինելու սկզբունքի հիման վրա, սուզվող մակարդակի սենսորը օգտագործում է դիֆուզ սիլիցիումի կամ կերամիկական սենսորի պիեզոռեզիստիվ էֆեկտը՝ հիդրոստատիկ ճնշումը էլեկտրական ազդանշանի փոխակերպելու համար: Ջերմաստիճանի փոխհատուցումից և գծային ուղղումից հետո այն փոխակերպվում է 4-20mADC ստանդարտ հոսանքի ելքային ազդանշանի: Սուզվող հիդրոստատիկ ճնշման հաղորդիչի սենսորային մասը կարող է անմիջապես տեղադրվել հեղուկի մեջ, իսկ հաղորդիչի մասը կարող է ամրացվել եզրով կամ փակագծով, որպեսզի այն շատ հարմար լինի տեղադրել և օգտագործել:

Ջրասույզ մակարդակի սենսորը պատրաստված է առաջադեմ մեկուսացման տիպի դիֆուզ սիլիցիումային զգայուն տարրից, որը կարող է անմիջապես տեղադրվել տարայի կամ ջրի մեջ՝ սենսորի ծայրից մինչև ջրի մակերես բարձրությունը ճշգրիտ չափելու և ջրի մակարդակը 4-20 մԱ հոսանքի կամ RS485 ազդանշանի միջոցով արտածելու համար։

• Մագնիսական մակարդակի սենսոր

Մագնիսական փեղկի կառուցվածքը հիմնված է շրջանցիկ խողովակի սկզբունքի վրա: Գլխավոր խողովակում հեղուկի մակարդակը համապատասխանում է տարայի սարքավորումների մակարդակին: Արքիմեդեսի օրենքի համաձայն, հեղուկում մագնիսական լողացողի և հեղուկի մակարդակի վրա ձգողականության հավասարակշռության կողմից առաջացած լողունակությունը: Երբ չափվող նավի հեղուկի մակարդակը բարձրանում և իջնում ​​է, հեղուկի մակարդակի չափիչի գլխավոր խողովակում գտնվող պտտվող լողացողը նույնպես բարձրանում և իջնում ​​է: Լողացողի մշտական ​​մագնիսական պողպատը ցուցիչի կարմիր և սպիտակ սյունը պտտեցնում է մագնիսական միացման հարթակի միջոցով 180°-ով:

Երբ հեղուկի մակարդակը բարձրանում է, լողացող սարքը սպիտակից փոխվում է կարմիրի։ Երբ հեղուկի մակարդակը իջնում ​​է, լողացող սարքը կարմիրից փոխվում է սպիտակի։ Սպիտակ-կարմիր սահմանը տարայի մեջ գտնվող միջավայրի հեղուկի մակարդակի իրական բարձրությունն է՝ հեղուկի մակարդակի ցուցումը ստանալու համար։

• Մագնիսական ստրիկցիոն հեղուկի մակարդակի սենսոր

Մագնիսասթրիկցիոն հեղուկի մակարդակի սենսորի կառուցվածքը բաղկացած է չժանգոտվող պողպատե խողովակից (չափիչ ձող), մագնիսասթրիկցիոն մետաղալարից (ալիքատար մետաղալար), շարժական լողացողից (ներսում մշտական ​​մագնիսով) և այլն: Երբ սենսորը աշխատում է, սենսորի միացման մասը կգրգռի ալիքատար մետաղալարի վրա գտնվող իմպուլսային հոսանքը, և երբ հոսանքը տարածվում է ալիքատար մետաղալարի երկայնքով, ալիքատար մետաղալարի շուրջ կառաջանա իմպուլսային հոսանքի մագնիսական դաշտ:

Սենսորի չափիչ ձողից դուրս տեղադրված է լողացող սարք, որը հեղուկի մակարդակի փոփոխությանը զուգընթաց շարժվում է վեր ու վար չափիչ ձողի երկայնքով։ Լողացող սարքի ներսում կա մշտական ​​մագնիսական օղակների հավաքածու։ Երբ իմպուլսային հոսանքի մագնիսական դաշտը հանդիպում է լողացող սարքի կողմից առաջացած մագնիսական օղակի մագնիսական դաշտին, լողացող սարքի շուրջը մագնիսական դաշտը փոխվում է, այնպես որ մագնիսասթրիկցիոն նյութից պատրաստված ալիքատար մետաղալարը լողացող սարքի դիրքում առաջացնում է պտտվող ալիքային իմպուլս։ Իմպուլսը ֆիքսված արագությամբ հետ է փոխանցվում ալիքատար մետաղալարի երկայնքով և հայտնաբերվում է հայտնաբերման մեխանիզմի կողմից։ Փոխանցող իմպուլսային հոսանքի և պտտվող ալիքի միջև ժամանակային տարբերությունը չափելով՝ կարելի է ճշգրիտ որոշել լողացող սարքի դիրքը, այսինքն՝ հեղուկի մակերեսի դիրքը։

• Ռադիոհաճախականության ընդունման նյութական մակարդակի սենսոր

Ռադիոհաճախականության ադմիտուցիան (Radiofrequency admitsity) մակարդակի կառավարման նոր տեխնոլոգիա է, որը մշակվել է ունակային մակարդակի կառավարումից, որն ավելի հուսալի է, ավելի ճշգրիտ և ավելի կիրառելի։ Այն ունակային մակարդակի կառավարման տեխնոլոգիայի արդիականացումն է։
Այսպես կոչված ռադիոհաճախականության ադմիտանսը նշանակում է էլեկտրական իմպեդանսի հակադարձ մեծությունը, որը կազմված է դիմադրողական բաղադրիչից, ունակային բաղադրիչից և ինդուկտիվ բաղադրիչից: Ռադիոհաճախականությունը բարձր հաճախականության հեղուկի մակարդակի չափիչի ռադիոալիքային սպեկտրն է, ուստի ռադիոհաճախականության ադմիտանսը կարելի է հասկանալ որպես ադմիտանսի չափում բարձր հաճախականության ռադիոալիքով:

Երբ սարքը աշխատում է, սարքի սենսորը պատի և չափվող միջավայրի հետ միասին ձևավորում է ադմիտանսի արժեքը։ Երբ նյութի մակարդակը փոխվում է, ադմիտանսի արժեքը համապատասխանաբար փոխվում է։ Շղթայի միավորը չափված ադմիտանսի արժեքը վերածում է նյութի մակարդակի ելքային ազդանշանի՝ նյութի մակարդակի չափումն իրականացնելու համար։

• Ուլտրաձայնային մակարդակի չափիչ

Ուլտրաձայնային մակարդակի չափիչը թվային մակարդակի սարք է, որը կառավարվում է միկրոպրոցեսորով: Չափման ժամանակ իմպուլսային ուլտրաձայնային ալիքն ուղարկվում է սենսորով, իսկ ձայնային ալիքը, օբյեկտի մակերեսից անդրադարձվելուց հետո, ընդունվում է նույն սենսորով և վերածվում էլեկտրական ազդանշանի: Սենսորի և փորձարկվող օբյեկտի միջև հեռավորությունը հաշվարկվում է ձայնային ալիքի փոխանցման և ընդունման միջև ընկած ժամանակով:

Առավելություններն են՝ մեխանիկական շարժական մասերի բացակայությունը, բարձր հուսալիությունը, պարզ և հարմար տեղադրումը, անհպում չափումը և հեղուկի մածուցիկության ու խտության ազդեցության բացակայությունը։

Թերությունն այն է, որ ճշգրտությունը համեմատաբար ցածր է, և թեստը հեշտ է անցկացնել կույր տարածքի դեպքում։ Չի թույլատրվում չափել ճնշման տակ գտնվող տարաները և ցնդող միջավայրը։

• Ռադարի մակարդակի չափիչ

Ռադարային հեղուկի մակարդակի չափիչի աշխատանքային ռեժիմը փոխանցում-անդրադարձնող ընդունումն է: Ռադարային հեղուկի մակարդակի չափիչի անտենան արձակում է էլեկտրամագնիսական ալիքներ, որոնք անդրադարձվում են չափվող օբյեկտի մակերեսից, ապա ընդունվում անտենայի կողմից: Էլեկտրամագնիսական ալիքների փոխանցման և ընդունման ժամանակը համեմատական ​​է հեղուկի մակարդակից մինչև հեռավորությանը: Ռադարային հեղուկի մակարդակի չափիչը գրանցում է իմպուլսային ալիքների ժամանակը, և էլեկտրամագնիսական ալիքների փոխանցման արագությունը հաստատուն է, այդ դեպքում հեղուկի մակարդակից մինչև ռադարի անտենան հեռավորությունը կարելի է հաշվարկել՝ հեղուկի մակարդակի մակարդակը իմանալու համար:

Գործնական կիրառման մեջ կան ռադարային հեղուկի մակարդակի չափիչի երկու ռեժիմ՝ հաճախականության մոդուլյացիայի անընդհատ ալիքային և իմպուլսային ալիքային: Հաճախականության մոդուլյացիայի անընդհատ ալիքային տեխնոլոգիայով հեղուկի մակարդակի չափիչն ունի բարձր էներգիայի սպառում, չորս լարային համակարգ և բարդ էլեկտրոնային սխեմա: Ռադարային իմպուլսային ալիքային տեխնոլոգիայով հեղուկի մակարդակի չափիչն ունի ցածր էներգիայի սպառում, կարող է սնուցվել 24 Վ հաստատուն հոսանքի երկլարային համակարգով, հեշտությամբ ապահովելով ներքին անվտանգություն, բարձր ճշգրտություն և ավելի լայն կիրառման շրջանակ:

• Ուղղորդվող ալիքային ռադարային մակարդակի չափիչ

Ուղղորդվող ալիքային ռադարային մակարդակի հաղորդիչի աշխատանքի սկզբունքը նույնն է, ինչ ռադարային մակարդակի չափիչը, բայց այն միկրոալիքային իմպուլսներ է ուղարկում սենսորի մալուխի կամ ձողի միջոցով: Ազդանշանը հարվածում է հեղուկի մակերեսին, ապա վերադառնում է սենսորին, ապա հասնում է հաղորդչի պատյանին: Հաղորդչի պատյանում ինտեգրված էլեկտրոնիկան որոշում է հեղուկի մակարդակը՝ հիմնվելով ազդանշանի սենսորի երկայնքով անցնելու և կրկին վերադառնալու համար անհրաժեշտ ժամանակի վրա: Այս տեսակի մակարդակի հաղորդիչները օգտագործվում են արդյունաբերական կիրառություններում՝ գործընթացային տեխնոլոգիայի բոլոր ոլորտներում: