Pojemnościowe czujniki poziomu — urządzenie, zasada działania, zastosowanie
Pojemnościowe czujniki poziomu są stosowane przede wszystkim do monitorowania poziomu różnych cieczy. Proces kontroli opiera się na fakcie, że każda ciecz ma określoną stałą dielektryczną. Dlatego zasada działania pojemnościowego czujnika poziomu jest następująca.
Głównym elementem pojemnościowego czujnika poziomu jest specjalny kondensator o wysokiej czułości, który może zmieniać swoją pojemność w zależności od środowiska, w którym jest umieszczony. Czułość kondensatora pozwala czujnikowi pracować równie skutecznie zarówno z płynami dielektrycznymi, jak i płynami o minimalnym stężeniu stała dielektryczna.
Czujnik jest po prostu instalowany w zbiorniku na ciekły materiał, którego poziom w tym zbiorniku (np. w rurze) musi być monitorowany. Za podstawową stałą dielektryczną przyjmuje się aktualną stałą dielektryczną powietrza. Gdy tylko ciecz wejdzie w kontakt z czułym elementem czujnika, zmieni się pojemność czułego kondensatora.W tym momencie czujnik zadziała — poziom kontroli cieczy zostanie ustalony.
Nawiasem mówiąc, pojemnościowe czujniki poziomu są w stanie reagować na ciecz bez bezpośredniego kontaktu z nią czułego elementu. W końcu ustalenie zmiany stałej dielektrycznej może być również wykonane przez materiał dielektryczny korpusu zbiornika, w którym zmienia się poziom cieczy. Monitorowanie może odbywać się na przykład przez pokrywę, ścianę lub dno zbiornika, gdy tylko ciecz osiągnie punkt, w którym zainstalowany jest czuły element czujnika.
Pojemnościowe mierniki poziomu z elektrodami współosiowymi służą do pomiaru poziomu w mediach nieprzewodzących. Wadą współosiowego elementu czułego jest jego słabe wypełnienie substancją kontrolowaną, zwłaszcza przy zwiększonej lepkości medium i obecności zanieczyszczeń stałych.
Czujniki produkowane są w różnych wersjach: pod względem kształtu, wielkości, konstrukcji elementu czułego, a także pod względem konstrukcji i wielkości obudowy oraz rodzaju montażu czujnika (wbudowany w ścianę lub w pokrywę, umieszczony obok pojemnika , umieszczony na zawiesinie w pojemniku).
W przypadku zastosowania jednej elektrody jako elementu czułego, rolę drugiej elektrody kondensatora pełni uziemiona ścianka zbiornika, jeśli jest metalowa, lub specjalna uziemiona elektroda metalowa, jeśli ścianka zbiornika jest wykonany z dielektryka. Pojedyncze elektrody mogą być sztywnymi prętami lub elastycznymi kablami.
Aby zmierzyć poziom medium przewodzącego, elektroda pomiarowa jest pokryta warstwą izolującą. Z reguły jako izolację stosuje się fluoroplast.
Pojemnościowe czujniki poziomu cieczy są stosowane w wielu nowoczesnych obszarach przemysłowych, ponieważ są kompatybilne z prawie każdą cieczą. To jest rolnictwo z płynnymi nawozami i systemami irygacyjnymi. Jest to branża spożywcza (mleko, woda, napoje).
W przemyśle petrochemicznym konieczna jest kontrola poziomu produktów ropopochodnych. W produktach farmaceutycznych, preparatach płynnych W wielu gałęziach przemysłu niezwykle ważna jest kontrola poziomu wody, w tym podziemnej, a także wody w systemach magazynowania, wodociągów, kanalizacji i kanalizacji w przedsiębiorstwach i po prostu w budynkach.
W ten sposób czujnik jest w stanie zmierzyć poziom płynnego produktu iw razie potrzeby, współpracując z automatyką, utrzymać wymaganą wartość. Może monitorować napełnianie pojemnika cieczą i proces przepuszczania cieczy przez rurociąg, a także monitorować przepływ. Tym samym pojemnościowy czujnik poziomu cieczy jest nieodzownym rozwiązaniem dla systemów automatyki we wszelkiego rodzaju przedsiębiorstwach.
Szereg zalet odróżnia czujniki pojemnościowe od innych typów urządzeń do kontroli poziomu. Czujniki pojemnościowe są kompatybilne nawet z substancjami agresywnymi chemicznie i łatwopalnymi.
Mogą pracować z produktami o niemal dowolnych właściwościach fizycznych, ze zbiornikami o dowolnej objętości, kształcie i wielkości (ze względu na możliwość bezkontaktowej interakcji). W pomieszczeniu może być zadymione, zakurzone, aw powietrzu może panować duża wilgotność, co nie przeszkadza w pracy czujnika.
Czujnik jest łatwy do umieszczenia i bardzo łatwy w utrzymaniu.W rezultacie żywotność czujnika można mierzyć w latach, a dokładność i niezawodność, przy prawidłowym użytkowaniu, pozostaną niezmienione.
Oczywiście czujniki pojemnościowe mają również wady. Na przykład są wrażliwe na pienienie, gromadzenie się materiału lub osadów, co może powodować fałszywe alarmy. Dlatego wymagana jest regularna konserwacja takich czujników. Oczywiście są one droższe niż inne rodzaje czujników.
W każdym przypadku przed montażem czujnik należy dokładnie wyregulować, aw trakcie eksploatacji należy monitorować jego stan. Wtedy niezawodność i dokładność kontroli pozostanie najlepsza.