Позвоните нам

8-8000-80-35-80
(звонок бесплатный)

Заказать звонок

Напишите письмо


infokz@rusautomation.kz

Открыть

YouTube-канал

Главная > Статьи > Что такое емкостные датчики уровня

Что такое емкостные датчики уровня

« Назад 29.11.2019 10:26
Что такое емкостные датчики уровня

Емкостные датчики уровня – это универсальный бюджетный вариант детектирования граничных (максимального или минимального) значений уровня в разных отраслях промышленности, ЖКХ.

Они основываются на физическом принципе измерения ёмкости конденсатора, образованного сенсором датчика.


Простейшее такое устройство состоит из металлического чувствительного элемента (стержня зонда, провода) – электрода, расположенного в металлической трубке.


Особенность их применения в большей степени определяется и ограничивается диэлектрической проницаемостью тех материалов, которые предполагается контролировать.


Емкостными датчиками сложно измерять уровень продуктов с низкой диэлектрической проницаемостью, а также уровень материала, у которого диэлектрическая проницаемость зависит, например, от температуры этого продукта.

Емкостные датчики уровня жидкости
Емкостные датчики
уровня жидкости


Емкостные датчики разделяют на сигнализаторы и уровнемеры. Различия в решаемых задачах:

  1. Емкостные уровнемеры – для непрерывного измерения уровня;
  2. Емкостные сигнализаторы – для контроля уровня и передачи дискретного сигнала о достижении предельного уровня измеряемого вещества.


Существуют радиочастотные емкостные датчики, и это уже более современная технология, которая появилась порядка 10 лет назад и в своей основе использует принцип изменения частоты генератора за счёт изменения диэлектрической проницаемости контролируемого материала.


Эти датчики более универсальны и могут использоваться как при больших, так и малых значениях диэлектрической проницаемости. Поэтому, если рассматривать особенности применения, есть смысл рассматривать их отдельно от классических датчиков.


Далее подробно разберём, с какими средами показатель точности будет выше, а где датчики на основе ёмкостного принципа действия применять не рекомендуется.

 

Что такое емкостные датчики уровня

В какой ёмкости проводить измерения с помощью ёмкостных датчиков

Такие датчики можно установить в любую металлическую ёмкость и без вспомогательных средств, просто устанавливается прибор, и всё работает.

Металлический резервуар может быть в качестве второго электрода для такого датчика. А для пластиковой ёмкости емкостный датчик уровня нужно брать с коаксиальным электродом, который будет являться ответной частью датчика, либо установить дополнительный электрод.


Измеряемая среда – вода и водные растворы, чистые жидкости без примесей

Что такое емкостные датчики уровня

Относительно использования емкостных уровнемеров и сигнализаторов в водных растворах проблем никаких нет.

Оптимальное применение, естественно, вода, растворы на её основе. Емкостные уровнемеры и сигнализаторы дешёвые, удобные средства, достаточно надежные для жидкостей с постоянной и высокой диэлектрической проницаемостью.

Однако, если мы говорим об измерении уровня других жидкостей, то надо учесть, что они могут быть с пеной. Например, молоко.

Диэлектрическая проницаемость пены не соответствует диэлектрической проницаемости молока, потому что состоит из воздуха и молока, соответственно, и её диэлектрическая проницаемость будет приближаться больше к диэлектрической проницаемости воздуха, и обычный емкостной датчик на пену срабатывать не будет.

Поэтому, если стоит задача не упустить значение уровня совместно с какими-то особенностями, допустим, с той же самой пеной, то к контролю жидкости следует подходить с осторожностью с применением емкостных датчиков уровня, выполненных по классической схеме.

В таких процессах, где есть пенообразование или испарение, более уместно применение радиочастотных моделей.

Что такое емкостные датчики уровня


Жидкости с примесью, масло

Относительно работы со смесями. (Например, изготавливают майонез, кетчуп или что-то в этом роде.)

Можно установить в емкости с миксером, но именно в исполнении с коаксиальным зондом, так как коаксиальный зонд повышает точность и не реагирует при этом на волнения во время перемешивания.


Нефть и её производные

Что такое емкостные датчики уровня

Дальше поговорим по топливной промышленности, производству дизельного топлива, т.д.

Не рекомендуется применять на таких продуктах как дизельное топливо, бензин, керосин, у которых от температуры меняется показатель диэлектрической проницаемости. При низкой температуре он один, а при высокой температуре – другой.

Соответственно, в баке с дизельным топливом по факту уровень самого продукта меняться не будет, а датчик будет показывать, что изменения есть.


Сыпучие материалы

Что такое емкостные датчики уровня

Тут уже возникают некоторые ограничения.

Если говорить об измерении/контроле уровня сыпучих материалов с помощью емкостных датчиков, то однозначно рекомендуем радиочастотные датчики. Ведь, как правило, у классических емкостных применение на сыпучие материалы возможно, но точность измерений зависит от многих факторов:

  • плотность продукта, так как там может быть минимальное количество воздуха между фракциями;
  • разная влажность продукта на разных уровнях, например, сверху и снизу резервуара;
  • зависимость от размера гранул, от среды;
  • не всегда постоянная диэлектрическая проницаемость;
  • высокая вероятность нагрева.

А вот применение радиочастотных датчиков уровня позволяет довольно чётко производить измерение сыпучих материалов как с изменяющейся (непостоянной) влажностью, так и с низкой диэлектрической проницаемостью.

Кроме того, радиочастотные измерительные приборы на основе емкостного принципа позволяют подстраиваться от наложений на сами зонды датчика в виде пыли, налипаний, грязи и т.д. То есть данные датчики не подвержены воздействию внешних факторов и с успехом справляются с возложенными на них задачами по контролю сыпучих материалов.


Если давать рекомендации по применению емкостных датчиков на производстве, то это химическая, пищевая промышленности, фармацевтика, энергетика, металлургия, горнодобывающая отрасль, системы водоочистки и водоподготовки.

А вот переработка нефти – однозначно не подойдёт, если это не подтоварная вода или конденсат.


Для работы с конкретным видом вещества следует подбирать специализированное измерительное устройство
с необходимым уровнем чувствительности, изготовленное из подходящих для каждого вещества материалов.


Поэтому, прежде чем выбрать емкостный датчик по конкретную задачу,
стоит проконсультироваться со специалистами.

Техотдел компании
Дата публикации статьи:


Логотип РусАвтоматизация

Статья от РусАвтоматизации Хотите сохранить
эту статью? Скачайте
её в формате PDF
Статья от РусАвтоматизации Остались вопросы?
Обсудите эту статью
на нашей странице В Контакте
Статья от РусАвтоматизации Хочешь читать статьи
первым, подписывайся на
наш канал в Яндекс.Дзен

Рекомендуем прочитать также:

Статьи. Рекомендуем прочитать также

Рекомендации по выбору датчиков уровня.

Читать статью ...

Статьи. Рекомендуем прочитать также

Контроль уровня песка.

Читать статью ...

Статьи. Рекомендуем прочитать также

Датчики уровня для молочного производства.

Читать статью ...



Водомер

Металлургия1
Металлургия2
Металлургия3
Металлургия4
Металлургия5
Металлургия6
Металлургия7
Металлургия8
Новости
01
04.20
Обнаружение объектов на печатных платах
30
03.20
Точная работа в диапазоне от -20 до +100ºС
23
03.20
Точное измерение уровня токсичной среды
19
03.20
Управление единой системой – от 8 до 64
16
03.20
Измерение 2 параметров газов и жидкостей