Приборы для контроля уровня жидкости АРК «Энергосервис»

Приборы для измерения уровня жидкостей и твердых веществ могут работать на механическом, гидростатическом, электрическом, магнитном или оптическом принципе или использовать уровнемеры с эхолокацией и радиолокацией. Контроллеры и датчики уровня — универсальные прецизионные устройства, предназначенные для широкого круга приложений, где требуется сверхточное измерение потока жидкости. Они могут применяться для решения следующих задач:

• поддержание уровня жидкости в заданных пределах;
• управление насосами, заполняющими накопительные или напорные резервуары, химические реакторы и т. п.;
• управление насосами, подающими воду из скважин и откачивающими ее из различных емкостей;
• защита от сухого хода насосов, ТЭНов и аварийное отключение приборов, работа которых недопустима без воды (отопительных электрокотлов, водонагревателей и пр.);
• предотвращение переливов и загрязнения окружающей среды;
• контроль уровня жидкости в транспортных средствах, например контроль объема топлива в тяжелой технике (грузовиках, экскаваторах, тепловозах).

Контроллеры уровня предназначены для регулирования уровня жидких и сыпучих сред в различного рода емкостях, скважинах, коллекторах и т. п. Преимущества этих устройств:

• возможность подключения датчиков уровня различных типов;
• более мощные (по сравнению с поплавковыми датчиками) исполнительные реле;
• возможность задания чувствительности измерительных входов;
• четыре типовых алгоритма работы и возможность ручного управления исполнительными механизмами;
• возможность использования в качестве датчиков уровня:
• кондуктометрических зондов;
• датчиков типа «сухой контакт» (например, поплавковых);
• бесконтактных датчиков n-p-n- или p-n-p-типа.

Датчики уровня предназначены, как следует из названия, для измерения уровня воды или других жидкостей. В зависимости от типа приложения, где используется датчик, применяется контактный или бесконтактный метод измерений. При контактном измерении (датчики поплавкового типа) прибор располагается непосредственно на стенке резервуара и переключает контакты при достижении водой уровня его размещения. Бесконтактный принцип измерений позволяет работать с жидкостью с различным уровнем вязкости или токсичности.

Контроллеры уровня серии «Ординар»

Контроллеры уровня АРК «Энергосервис» могут также применяться для автоматического наполнения или осушения резервуара, бака, приямка и т. д. Рассмотрим функциональные возможности и характеристики приборов серии «Ординар» (табл. 1). На рис. 1 показана система контроля уровня жидкости для контроллера «Ординар-Щ». Дадим пояснения к рисунку:

1. Первый алгоритм — работа на заполнение и осушение. В этом случае реализовано три независимых канала контроля уровня среды. Один канал использует один датчик уровня и может управлять одним реле.
2. Второй алгоритм позволяет управлять заполнением бака из скважины, а также заполнением бака из «бесконечного резервуара» или осушением скважины. Для работы алгоритма необходимо подключение двух датчиков в баке (верхний и нижний уровень) и двух датчиков в скважине (верхний и нижний уровень).
3. Третий алгоритм предназначен для контроля уровня среды с защитой от перелива в одном баке с использованием трех датчиков уровня (нижнего, верхнего и аварийного).
4. Четвертый алгоритм предназначен для контроля уровня в емкости по четырем датчикам: перелив, верхний, нижний и сухой ход.

Рис. 1. Система контроля уровня жидкости в резервуаре

Таблица. Основные характеристики контроллеров уровня серии «Ординар»

Модель	«Ординар-Щ»	«Ординар-Д5»	«Ординар-Д4»	«Ординар-М»
Максимальное кол-во контролируемых уровней	4	2+2	2	2
Входные сигналы	Кондуктометрические датчики, «сухой контакт», активные датчики типа NPN и PNP (опция)	Кондуктометрические или поплавковые датчики	Кондуктометрические датчики, «сухой контакт»	Кондуктометрические датчики, «сухой контакт»
Выходные сигналы	Реле ~8 А, 220 В/ =10 А, 28 В; драйвер оптосимистора ~50 мА, 220 В; оптотранзистор с открытым коллектором =200 мА, 50 В	Реле ~17 А, 250 В	Реле ~5 А, 250 В	Реле ~5 А, 250 В
Особенности	4 алгоритма работы; RS-485 (опция); встроенный источник питания	5 алгоритмов работы; управление системой «бак–скважина»	Регулятор чувствительности	Степень защиты IP40
Монтаж	В щит	На DIN-рейку	На DIN-рейку	На DIN-рейку или в щит
Габаритные размеры, мм	96×96×105	102×50×73	85×55×66	58×37×27

Датчики уровня

Поплавковые датчики уровня — одни из самых недорогих и вместе с тем надежных устройств для контроля уровня жидкостей. Они могут использоваться для контроля уровня самых разных сред, например сточных вод, химически агрессивных жидкостей или пищевых продуктов.

Конструкция проборов очень проста: датчик имеет поплавок, внутри которого установлен магнит. При изменении уровня среды поплавок перемещается, магнит приближается к геркону, что приводит к замыканию контакта.

Преимущества поплавковых датчиков:

• различные варианты конструктивных исполнений и способов монтажа;
• отсутствие необходимости собственного питания;
• нечувствительность к пене;
• работа с агрессивными, пузырьковыми и вязкими жидкостями;
• простота в установке;
• низкая цена.

Поплавковые датчики могут подключаться к контроллеру уровня — например, к «Ординару», а он, в свою очередь, к исполнительному механизму — например, к подающему или пополняющему насосу. Некоторые из большого числа поплавковых датчиков уровня представлены на рис. 2.

Рис. 2. Примеры поплавковых датчиков уровня компании «Автоматика»:
а) ПДУ-Б2;
б) ПДУ-П501;
в) ПДУ-П511;
г) ПДУ-Н214-400;
д) ПДУ-В142-221;
е) ПДУ-Н212;
ж) ПДУ-Н101;
з) ПДУ-Н201-80;
и) ПДУ-Н601-53;
к) ПДУ-Н502;
л) ПДУ-Н621-40;
м) ПДУ-Ф501-45;
н) ПДУ-Н231-97;
о) ПДУ-Ф161-1246;
п) ПДУ-Ф251-226

Кондуктометрические датчики уровня (рис. 3) предназначены для измерения и сигнализации уровней электропроводных жидкостей (вода, молоко, пищевые продукты — слабо­кислотные, щелочные и пр.). Принцип действия приборов основан на изменении электропроводности между общим и сигнальным электродами в зависимости от уровня сигнализируемой жидкости.

Рис. 3. Кондуктометрические датчики уровня компании «Автоматика»:
а) ДСП-А-01;
б) комплект из трех датчиков ДСП-А-03

Рис. 4. Пример оптического датчика уровня компании «Автоматика»

Оптический датчик уровня (рис. 4) является универсальным прибором и применяется в различных областях для работы практически со всеми типами жидкостей, в том числе и агрессивными. Однако не рекомендуется применять датчик с кристаллизующимися и дающими твердый осадок жидкостями, а также в средах с высоким содержанием конденсата. Характеристики и особенности устройства:

• тип NPN;
• погрешность ±1 мм;
• питание 5–12 В DC;
• максимальная нагрузка 40 мА, 30 В DC;
• рабочая температура –40…+110 °С;
• материал полисульфон;
• защита IP66;
• миниатюрные размеры;
• долгий срок службы благодаря отсутствию подвижных частей и встроенной оптопаре;
• светодиодный индикатор состояния реле;
• простота в установке.

* * *

В данной статье были кратко представлены лишь некоторые из ассортимента устройств АРК «Энергосервис» для измерения уровня жидкостей в резервуарах. В целом, предприятие производит очень широкий круг контрольно-измерительных приборов, которые смогут удовлетворить практически любые потребности заказчиков.