Вибрационные сигнализаторы уровня жидкости

Вибрационный датчик уровня жидкости – устройство, определяющее достижение уровня наполнения/опорожнения ёмкости жидким продуктом по изменению амплитуды механических резонансных колебаний чувствительного элемента.

Модельный ряд вибрационных сигнализаторов уровня жидкости

Сводная таблица моделей вибрационных датчиков для контроля уровня жидкостей:

Модель	Диапазон t° окружающей среды	Диапазон t° измеряемой среды	Предельное давление измеряемой среды	Удлинение сенсора	Сертификаты и допуски
INNOLevel Vibro A	-40…+60°С	-40…+100°С (до +150°С высокотемп. версия)	40 бар	100 мм	Соответствуют ТР ТС: по безопасности н/в оборудования – 004/2011 по ЭМС – 020/2011
INNOLevel Vibro A TS	-40…+60°С	-40…+150°С	40 бар	40,4 мм	Соответствуют ТР ТС: по безопасности н/в оборудования – 004/2011 по ЭМС – 020/2011
INNOLevel Vibro U	30…+60°С	-30…+80°С (до +150°С высокотемп. версия)	20 бар	300…2000 мм	Соответствуют ТР ТС: по безопасности н/в оборудования – 004/2011 по ЭМС – 020/2011
Nivoswitch	-30…+70°С или -40…+70°С	-40…+130°С	40 бар	69…3000 мм	Соответствует ЕС 2014/35/EU и ТР ТС по безопасности н/в оборудования 004/20011 и взрывобезопасности 012/2011. Сертификаты и допуски по взрывозащищенности: ATEX, IEC-Ex, FM
FeeJoy FPS	-30…+70°C	-30…+150°C	20 бар	Пользовательское	Нет
ВИСУР	-55…+85°C	-40…+80°С -40…+200°С 0…+300°С	63 бар	до 4 м	0 Ex ia IIB T5…T2 Ga X Ga/Gb Ex d IIB T5…T2
EMA VR	-40…+70°C	-40…+120°С -40…+150°С	40 бар	до 1,2 м	EXd 11 СТ6
SCX2	-40…+85°С	-40…+150°С	40 бар	40…225 мм	–

Особенности вибрационных датчиков уровня жидкости

Конструкции чувствительных элементов вибрационных датчиков уровня жидкостей выполняются в виде двухлепестковой вибровилки. Лепестки вибрационной вилки датчиков могут быть различны по длине, выполняются из нержавеющих сталей типа 1.4301(AISI304), 1.4541(AISI321), 1.4404 (AISI316). Для датчиков, используемых в производстве продуктов питания, высокие требования предъявляются к качеству обработки поверхности, вплоть до сертификации исходного материала и полирования поверхности изделия. Все материалы, могущие вступать в контакт с пищевыми продуктами, соответствуют регламенту EC 1935/2004/EG. Приборы сертифицированы на соответствие директиве 2011/65/EU и RoHS на содержание вредных веществ в электронном и электрическом оборудовании и могут применяться при производстве продуктов питания.

В случаях применения датчиков для агрессивных жидкостей, элементы вибровилки и другие элементы датчика, входящие в соприкосновение с контролируемой средой, имеют коррозионно-устойчивое покрытие типа пенополиуретана (PFA) или т.п., уплотнения выполняются из этиленпропиленовых каучуков, устойчивых к агрессивным средам.

Корпуса датчиков, как правило, выполняются из нержавеющих сталей или литого алюминия с порошковым или пластиковым покрытием с классом защиты IP65/68.

Ряд моделей вибрационных датчиков уровня жидкостей имеют взрывозащищенные исполнения и сертифицированы по системам ATEX, IEC-Ex, FM, CSA, ГОСТ Р.

Принцип работы вибрационных датчиков уровня жидкостей

Вибрационные датчики (сигнализаторы) уровня применяются в технологических установках, в которых нет необходимости постоянного контроля уровня наполнения ёмкости продуктом, но необходимо регистрировать достижение определенного уровня при наполнении/опорожнении ёмкости с жидким продуктом.

Принцип работы вибрационного сигнализатора основан на том, что в чувствительном элементе датчика при пьезоэлектрическом воздействии возбуждаются механические колебания на некоторой квазирезонансной частоте. Амплитуда этих колебаний зависит от плотности той среды, в которую погружен чувствительный элемент, и изменяется при изменении плотности среды.

В воздушной среде амплитуда максимальна, а  при обволакивании чувствительного элемента продуктом, амплитуда падает. Это обстоятельство фиксируется электронной схемой датчика; формируется сигнал, обозначающий в каждом конкретном случае фактическое изменение уровня продукта в ёмкости.

Уменьшение амплитуды колебаний виброэлемента означает наполнение ёмкости, т.е. превышение заданного уровня. Увеличение амплитуды означает снижение уровня продукта ниже того уровня, который фиксируется местоположением датчика. Датчики (сигнализаторы) уровня вибрационного типа в большинстве своем могут располагаться на заданных уровнях в ёмкости при любой ориентации относительно вертикали, а удлинение может выбираться в зависимости от намерений и удобства пользователя.

Вибрационные датчики семейств IL VU, IL VA, IL VA-TS предназначены для применения во взрывобезопасных средах. Компактные версии A и ATS могут устанавливаться в местах с ограниченным пространством, серия U имеет трубное удлинение до 2000 мм.

Датчики семейства Nivoswitch имеют взрывозащищённое исполнение и позволяют изменять положение чувствительного элемента за счёт трубного удлинения на удалении от места крепления до 3000 мм. Вибрационная вилка датчика выполняется из стали 1.4571 с высокой степенью полировки и пластиковым покрытием.

Семейство LVL-A7, LVL-A7H малоразмерных датчиков применимо для взрывобезопасных производств; для пищевого производства рекомендуется версия A7H. Вибрационные датчики LVL-M** многообразных предназначений. Версии LVL-M1 – компактные датчики для размещения в пространственно-ограниченных местах. LVL-M2 – датчики с трубным удлинением до 3000 мм. Версии LVL-M1H, LVL-M2H имеют полированные вилки и гигиеническое присоединение к процессу. LVL-M2C – датчик для работы в агрессивных средах, имеет коррозионно-устойчивое покрытие для любых агрессивных жидких сред. Смачиваемые части изготавливаются из сталей 1.4435(316L) с покрытием ECTFE.

Технические характеристики вибрационных сигнализаторов жидкости

При значительном многообразии конструктивных исполнений вибрационных сигнализаторов уровня жидкостей, электрические подключения датчиков унифицированы. Для датчиков семейств INNOLevel Vibro U/A/ATS в качестве источников выходных сигналов могут быть использован пара беспотенциальных двухполярных контактов реле (DPDT), либо выход по схеме «открытый коллектор» с PNP/NPN транзистором. Параметры выхода соответствуют EN 61131-2 и могут использоваться для подключения ПЛК, сигнальных ламп и т.п. В первом случае питание датчика должно осуществляться от источника переменного напряжения в диапазоне (230-265) В. Во втором – подключение осуществляется по трех-проводной схеме от источника постоянного напряжения 12…55 В.  

Модели серии Nivoswitch предоставляют дополнительные возможности – может применяться: подключение по двухпроводной схеме от источников переменного напряжения 20…255 В или постоянного напряжения 15…29 В, подключение по трёхпроводной схеме с открытым коллектором (PNP) от источника постоянного напряжения 12…55 В.

Наиболее разнообразный выбор схем подключения имеется в линейке вибрационных датчиков LVL-M**. Использование различных электронных блоков обработки и вывода показаний датчика предопределяет использование той или иной схемы подключения:

• 2-проводная схема питания и передачи данных по сети PROFIBUS PA, напряжение 9…32 В пост. тока;
• 2-проводное подключение по переменному току с внешней релейной нагрузкой, 19…253 В, 50/60 Гц;
• 3-проводное подключение по схеме с открытым коллектором PNP с постоянным напряжением питания 10…55 В;
• универсальное подключение с питанием по постоянному и переменному току с релейным выходом DPDT (SPDT) т.п.;
• 2-проводные подключения для разных типов разделительных устройств, ПЛК, аналоговых входов, разделительных усилителей. Гальваническая развязка выходов определяется разделительными устройствами.

Достоинства и преимущества вибрационных датчиков уровня жидкостей

Простота конструкции и отсутствие подвижных механических частей создают ряд преимуществ при использовании вибрационных сигнализаторов уровня жидких сред:

• широкий выбор версий конструктивного исполнения и размеров датчиков, способов установки и ориентации их в пространстве;
• наличие взрывозащищённых и гигиенических исполнений датчиков;
• высокий класс защиты корпуса, позволяющий использовать устройства в атмосферных условиях;
• универсальные напряжения питания и унифицированные выходные сигналы;
• нет необходимости в калибровке устройств;
• переключающие характеристики сигнализаторов не зависят от таких параметров контролируемой среды: температуры, давления, изменений проводимости, диэлектрической постоянной, наличия вибраций, турбулентности потока, пенообразования и т.п.;
• наличие внешней функции тестирования с помощью магнита;
• простота установки и эксплуатации, не требуют текущего технического обслуживания.

Применение вибрационных сигнализаторов уровня жидкостей

Благодаря исключительным эксплуатационным качествам вибрационные датчики (сигнализаторы) уровня жидкостей находят широкое применение в самых различных областях промышленного производства. Датчики используются для контроля уровня наполнения/опорожнения различных технологических ёмкостей, исключения сухого хода насосов, определения заторов в трубопроводах, управления насосами и клапанами. Производственные сектора, в которых применяются вибрационные датчики контроля уровня жидких сред:

• пищевая промышленность: производство кормовых смесей для животных, воды, растительного масла, солевых и спиртовых растворов, напитков, соусов, кетчупов, сиропов, паст и т.п.;
• химическая промышленность: производство химических реагентов, моющих средств, кислот, растворителей и т.п.;
• жилищно-коммунальный комплекс: водоснабжение, водоподготовка и водоотведение;
• энергетика: отопительные системы и системы охлаждения;
• фармацевтическая промышленность;
• нефтедобывающая и нефтеперерабатывающая промышленность.

Как получить бесплатную консультацию по выбору вибрационных датчиков уровня для сыпучих материалов

Огромное количество информации по теме «Вибрационные датчики уровня сыпучих материалов» фактически делает главным критерием правильного выбора практический опыт. Специалисты компании «РусАвтоматизация» таким опытом обладают. Используйте возможность получения консультации, задействовав любую форму обратной связи: телефонный звонок, опросный лист и т.п. В этом случае Ваш выбор будет значительно более обоснован. 

• INNOLevel Vibro-U
• INNOLevel Vibro A
• ВИСУР
• EMA-VR
• FineTek SC