Кондуктометрический метод измерения является самым простым и самым бюджетным среди всех представленных на сегодняшний день методов измерения уровня. Как следствие, при желании автоматизировать систему управления уровнем, пользователи в первую очередь обращают внимание именно на кондуктометрию. Однако данный способ измерения, как и любой другой способ, имеет свои достоинства и недостатки. Чтобы лишний раз не переоборудовать свою систему контроля уровня, давайте разберемся в главных тонкостях кондуктометрического метода измерения.
Конструкция и принцип работы кондуктометрических датчиков.
В зависимости от модификации, датчик может иметь один или несколько металлических электродов (стержней), изготовленных из нержавеющей стали. Среди этих электродов выделяется один общий электрод, длина которого максимальна по отношению к другим стержням. Остальные электроды называются сигнальными и выполняют одноименную задачу – сигнализируют о достижении определенных уровней. Главный электрод должен постоянно находиться в контакте с контролируемой жидкостью. Все электроды подключаются к измерительному входу регулятора.
Как говорилось ранее, принцип работы таких датчиков крайне прост. Он основан на измерении сопротивления (электропроводности) контролируемого вещества между общим и сигнальными электродами. Таким образом датчик будет передавать на прибор бесконечно большое сопротивление, если уровень не достигнут, и определенное значение при достижении уровня. Далее прибор анализирует получаемые параметры и формирует выходной управляющий сигнал.
Принцип работы кондуктометрических датчиков уровня.
В каких средах можно использовать кондуктометрию.
Очевидно, с помощью кондуктометрии можно измерять уровень только электропроводных жидкостей, например, воды, растворов и щелочей, так как измеряемая среда должна пропускать электрический ток. Поэтому такие датчики совершенно не подходят для диэлектрических сред. Другая история с клейкими средами – их остатки, налипающие на электродах, могут вызывать ложные срабатывания, что недопустимо с точки зрения автоматизации.
Особенность применения датчиков в металлических и неметаллических резервуарах.
Не многие знают о главной особенности кондуктометрических датчиков, которая следует из принципа их работы. Если уровень измеряется в металлическом резервуаре, то в качестве общего электрода может выступать стенка самого резервуара, а количество электродов будет совпадать с количеством контролируемых уровней. В таком случае стенку резервуара необходимо гальванически связать со входом регулятора. А если резервуар неметаллический, то один из электродов обязательно будет общим, поэтому количество сигнализируемых уровней будет на единицу меньше, чем число электродов.
Применение кондуктометрии в металлических и неметаллических резервуарах.
Типы кондуктометрических датчиков уровня.
Выделяют два типа кондуктометрических датчиков – датчики для открытых и для закрытых резервуаров. Первые представляют собой набор стержней, соединенных пластмассовым пластинами, и не имеющие специального крепления, как например модели ДУ3, ДУ4 и ДУ5 . С помощью указанной модели можно контролировать от 3 до 5 уровней в открытых резервуарах.
Кондуктометрические датчики ОВЕН для открытых резервуаров.
Для закрытых резервуаров используются универсальные датчики с резьбовым присоединением, способные работать при более высоком давлении и температуре. Такие датчики, как правило, представляют из себя изолированный штуцер и крепление для одного стержня (модели ДС.2, ДС.П, ДС.ПВТ ). Но есть и многостержневые исполнения (модель ДС.П.3 ).
Кондуктометрические датчики ОВЕН для закрытых резервуаров.
Что еще необходимо в дополнение к датчику
Следует понимать, что датчик – это просто чувствительный элемент, задача которого фиксировать значение контролируемой среды. Контроль и регулирование уровня – это уже задача прибора, к которому подключаются датчики. Прибор должен подавать на датчики и принимать от них сигналы определенного уровня напряжения, и в зависимости от установленной логики формировать управляющие сигналы на насосы, клапана, задвижки и т.п.
Отметим, что электропроводящие среды могут сильно отличаться по удельному сопротивлению. Более того, измеряемое сопротивление может изменяться даже в пределах одной среды, например, при изменении ее температуры или расстояния между электродами. Поэтому прибор должен иметь еще и встроенный регулятор чувствительности, чтобы связка «прибор-датчики» корректно и бесперебойно работала в определенной среде при конкретных условиях.
Удовлетворяющими описанным условиям являются такие приборы управления, как БКК1 , САУ-М2 , САУ-М6 , САУ-М7Е и САУ-У .
Выводы и рекомендации
Мы выяснили, что работа кондуктометрических датчиков уровня зависит от типа емкости, в которой находится жидкость, и от самих параметров жидкости. Представленный метод хоть и простой, но имеет свои ограничения и требует соблюдения ряда условий. Поэтому, если Вы приняли решение измерять уровень жидкости с помощью данного метода, то рекомендуем придерживаться следующего плана действий:
1. Узнаем удельное сопротивление раствора. Учитываем температуру и расстояние между стержнями;
2. Удостоверяемся о возможностях прибора работать с рассчитанным сопротивлением;
3. Настроить чувствительность прибора к контролируемой среде (при необходимости).
Источник
Электрод для кондуктометрический датчик
Датчики уровня кондуктометрического типа предназначены для сигнализации уровней электропроводных жидкостей (вода, молоко, пищевые продукты – слабокислотные, щелочные и пр.). Принцип действия датчиков основан на изменении электропроводности между общим и сигнальным электродами в зависимости от уровня сигнализируемой жидкости.
Модификации кондуктометрических датчиков уровня ОВЕН ДС
Кондуктометрические датчики уровня ОВЕН ДС выпускаются для работы на различные давления и температуру.
Модификации и основные параметры кондуктометрических датчиков уровня ОВЕН ДС
Количество электродов
1
3
Стержни (электроды) для кондуктометрических датчиков уровня
Стержни выпускаются в исполнениях: 0,5 / 1 / 1,95 / 1,95 с адаптером / 2,5 / 3 / 3,5 / 4 м.
Стержень с адаптером позволяет увеличивать длину электродов. Фиксированная длина стержня — 1,95 м. Благодаря адаптеру можно наращивать длину электрода датчика до 10 м. Разборная конструкция электрода обеспечивает удобство транспортировки.
Материал электродов – сталь нерж. 12Х18Н10Т.
Стержни не входят в комплект поставки датчика, они заказываются отдельно. При заказе стержня с адаптером в комплект входит: электрод длиной 1,95 м с резьбой с двух сторон, адаптер, две гайки.
Конструкция. Принцип работы. Применение
Принцип действия кондуктометрического датчика основан на разнице между электропроводностью воздуха и жидкости. Эта разница фиксируется двумя электродами: сигнальным, установленным на необходимом уровне, и общим. Когда поверхность жидкости соприкасается с сигнальным электродом, происходит замыкание между двумя электродами.
Кондуктометрические датчики применяются для измерения уровня как в металлических, так и неметаллических резервуарах.
В металлических резервуарах количество применяемых для измерения сигнальных электродов соответствует числу измеряемых уровней, а общим электродом служит стенка резервуара. В этом случае потребителю следует приобрести один или несколько датчиков (в зависимости от количества сигнализируемых уровней) с электродами соответствующей длины.
В неметаллических резервуарах количество используемых датчиков должно быть на один больше, чем число сигнализируемых уровней, поскольку один из них служит в качестве общего электрода. Его длина должна быть максимальной по отношению к длине электродов других датчиков.
Источник
ДС универсальные кондуктометрические датчики уровня
Датчики уровня кондуктометрического типа предназначены для сигнализации уровней электропроводных жидкостей (вода, молоко, пищевые продукты – слабокислотные, щелочные и пр.). Принцип действия датчиков основан на изменении электропроводности между общим и сигнальным электродами в зависимости от уровня сигнализируемой жидкости.
Модификации кондуктометрических датчиков уровня ОВЕН ДС
Кондуктометрические датчики уровня ОВЕН ДС выпускаются для работы на различные давления и температуру.
Модификации и основные параметры кондуктометрических датчиков уровня ОВЕН ДС
Количество электродов
1
3
Стержни (электроды) для кондуктометрических датчиков уровня
Стержни выпускаются в исполнениях: 0,5 / 1 / 1,95 / 1,95 с адаптером / 2,5 / 3 / 3,5 / 4 м.
Стержень с адаптером позволяет увеличивать длину электродов. Фиксированная длина стержня — 1,95 м. Благодаря адаптеру можно наращивать длину электрода датчика до 10 м. Разборная конструкция электрода обеспечивает удобство транспортировки.
Материал электродов – сталь нерж. 12Х18Н10Т.
Стержни не входят в комплект поставки датчика, они заказываются отдельно. При заказе стержня с адаптером в комплект входит: электрод длиной 1,95 м с резьбой с двух сторон, адаптер, две гайки.
Конструкция. Принцип работы. Применение
Принцип действия кондуктометрического датчика основан на разнице между электропроводностью воздуха и жидкости. Эта разница фиксируется двумя электродами: сигнальным, установленным на необходимом уровне, и общим. Когда поверхность жидкости соприкасается с сигнальным электродом, происходит замыкание между двумя электродами.
Кондуктометрические датчики применяются для измерения уровня как в металлических, так и неметаллических резервуарах.
В металлических резервуарах количество применяемых для измерения сигнальных электродов соответствует числу измеряемых уровней, а общим электродом служит стенка резервуара. В этом случае потребителю следует приобрести один или несколько датчиков (в зависимости от количества сигнализируемых уровней) с электродами соответствующей длины.
В неметаллических резервуарах количество используемых датчиков должно быть на один больше, чем число сигнализируемых уровней, поскольку один из них служит в качестве общего электрода. Его длина должна быть максимальной по отношению к длине электродов других датчиков.
Источник
Кондуктометрические датчики уровня — устройство и принцип работы
Наш ассортимент
Недорогие датчики пригодны для анализов чистой питьевой воды, контроля конденсата, технологических процессов очистки стоков и так далее. Ключевой особенностью бюджетной категории является экономичность, при этом сохраняются высокие рабочие характеристики.
Цифровые бесконтактные датчики электропроводности воды Memosens обеспечивают точную передачу данных на расстоянии до 100 метров от анализирующего блока. Они оснащаются прочными корпусами и способны работать в широком диапазоне температур. В ассортименте представлены экономичные модели с высокими характеристиками.
Приборы с повышенной защитой предназначены для применения в кислых и сильно загрязненных химически средах. Специальный полимерный корпус защищает внутренние компоненты, считывающий элемент выполняется из высокопрочных сплавов. Дополнительным преимуществом является широкий диапазон температур и давлений. двухэлектродные датчики применяются для контроля качества технологических процессов очистки жидкостей и водоподготовки.
Компактные изделия просто и быстро очищаются от загрязнений. четырехэлектродные датчики используются для точного измерения электропроводности. Их конструкция позволяет осуществлять измерения в сильно загрязненных средах и в веществах, включающих едкие и отбеливающие растворы. Современные модели обладают компактными размерами, высокой точностью и надежностью.
Специалисты «Синтрол» всегда готовы предоставить полную информацию о предлагаемой продукции и помочь с выбором. Для бесплатной консультации воспользуйтесь электронной почтой или телефоном.
Кондуктометрические датчики уровня ОВЕН
Компания ОВЕН серийно производит сигнализаторы уровня типа ДС и ДУ, предназначенные для контроля уровней электропроводных жидкостей.
ДС.ПВТ
ДС.П
ДСП.3
ДУ.4
Стержень с адаптером
Рис.1. Кондуктометрические датчики уровня
Датчики уровня кондуктометрического типа (рис.
1) используются для защиты емкостей от переполнения, предохранения насосов от «сухого» хода, контроля одного или нескольких уровней электропроводных жидкостей (более 0,2 См/м).
К таким жидкостям относятся растворы кислот и щелочей, растворы солей, вода, пищевые продукты и пр. Для работы с клейкими и диэлектрическими жидкостями датчики не применяются.
Принцип действия датчиков основан на измерении сопротивления среды. Электрод определяет текущий уровень жидкости. В металлических резервуарах корпус – общий электрод. Остальные электроды – сигнальные, их количество соответствует числу контролируемых уровней.
В неметаллических резервуарах электродов должно быть на единицу больше числа контролируемых уровней, поскольку один из них служит общим электродом (рис. 2).
Его длина должна быть максимальной по отношению к остальным электродам, а рабочая часть находиться в постоянном контакте с жидкостью.
Преимущества кондуктометрических датчиков ОВЕН:
компактность;
удобное крепление резьбовым соединением (ДС);
исключение схлестывания электродов (ДС.П.3, ДУ);
герметичность клеммного соединения (ДС);
подключение проводов винтовым соединением;
выгодное соотношение цена/качество.
В ассортименте ОВЕН – одно- и многоэлектродные кондуктометрические датчики.
Рис.2. Применение кондуктометрических датчиков уровня
Одноэлектродные датчики уровня
Одноэлектродные кондуктометрические датчики уровня ОВЕН ДС (табл. 1) применяются в резервуарах открытого и закрытого типа при температуре среды не выше 240⁰С. Универсальный датчик ДС.ПВТ предназначен для работы с избыточным давлением до 2,5 МПа, например, в котлоавтоматике.
ДС.ПВТ имеет три типа присоединительной резьбы: М18×1,5; М20×1,5; G1/2. Электроды датчиков ДС выполнены из нержавеющей стали 12Х18Н10Т и имеют длины: 0,5; 1,0; 1,95; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0 метра. Стержень 1,95 м с адаптером имеет резьбу с двух сторон, что позволяет наращивать длину электрода до 10 метров. Разборная конструкция датчика обеспечивает удобство транспортировки.
Многоэлектродные датчики уровня
Многоэлектродные датчики уровня серии ОВЕН ДУ (табл. 2) предназначены для сигнализации уровней жидкости, неагрессивной к материалу датчика, в резервуарах открытого типа.
Трех-, четырех- и пятиэлектродные датчики (ДУ.3, ДУ.4, ДУ.5) с длиной стержней 0,5; 1,0; 1,95; 2,5; 3,0; 3,5 и 4,0 метра контролируют до пяти уровней в металлических резервуарах, до четырех уровней – в резервуарах из диэлектрических материалов.
Трёхэлектродный датчик ДС.П.3 предназначен для сигнализации двух или трех уровней жидкости. Датчик устанавливается в резервуарах открытого и закрытого типа и комплектуется стержнями, как и одноуровневые. ДС.П.3 крепится посредством резьбового соединения. ДС.П.3 применяется в резервуарах для хранения воды, водонапорных станциях, очистных и поливочных сооружениях, бассейнах.
Таблица 1. Модификации и основные параметры одноэлектродных датчиков
Модификация
ДС.ПВТ
ДС.2
ДС.П
Рабочее избыточное давление, не более, МПа
2,5
0,25
0,1
Температура среды, не более, °С
240
1000
Таблица 2. Модификации и основные параметры многоэлектродных датчиков
Модификация
ДС.П.3
ДУ.3
ДУ.4
ДУ.5
Количество электродов
3
3
4
5
Рабочее избыточное давление, МПа, не более
2
–
Температура среды, не более, °С
100
85
Кондуктометрические датчики уровня ОВЕН характеризуются простотой монтажа, надежностью измерений, механической прочностью, а также доступной ценой и устанавливаются в технологических емкостях и товарных резервуарах любой формы и размера. Широкий ассортимент продукции ОВЕН позволяет выбрать кондуктометрический датчик уровня под любую задачу.
Возможно, вам также будет интересно
Наиболее востребованной характеристикой датчиков положения является большой рабочий диапазон. Среди последних тенденций – поддержка подключения к стандартным сетям и установка датчиков положения вместо концевых переключателей.
В начале июня 2016 г. Группа по стандартизации встраиваемых технологий (SGET) выпустила новую спецификацию — SMARC 2.0. Компания congatec, европейский лидер по производству модулей, представила первые модели, отвечающие данной спецификации. Модули оснащены новыми процессорами Atom, Celeron и Pentium от Intel с условным названием Apollo Lake.
Первый Московский государственный медицинский университет имени И. М. Сеченова использует систему охранного видеонаблюдения, состоящую из 600 IP-камер под управлением программного комплекса Macroscop.
Дс универсальные кондуктометрические датчики уровня
Датчики уровня кондуктометрического типа предназначены для сигнализации уровней электропроводных жидкостей (вода, молоко, пищевые продукты – слабокислотные, щелочные и пр.). Принцип действия датчиков основан на изменении электропроводности между общим и сигнальным электродами в зависимости от уровня сигнализируемой жидкости.
Модификации кондуктометрических датчиков уровня ОВЕН ДС
Кондуктометрические датчики уровня ОВЕН ДС выпускаются для работы на различные давления и температуру. Датчик ДС.ПВТ предназначен для эксплуатации в насыщенном паре.
Модификации и основные параметры кондуктометрических датчиков уровня ОВЕН ДС
Рабочее давление
2,5 МПа
0,25 МПа
0,1 МПа
2 МПа
Рабочая температура
240 °С
100 °С
70 °С
Количество электродов
1
3
Стержни (электроды) для кондуктометрических датчиков уровня
Стержни выпускаются в исполнениях: 0,5 / 1 / 1,95 / 1,95 с адаптером / 2,5 / 3 / 3,5 / 4 м.
Стержень с адаптером позволяет увеличивать длину электродов. Фиксированная длина стержня – 1,95 м. Благодаря адаптеру можно наращивать длину электрода датчика до 10 м. Разборная конструкция электрода обеспечивает удобство транспортировки.
Материал электродов – сталь нерж. 12Х18Н10Т.
Стержни не входят в комплект поставки датчика, они заказываются отдельно. При заказе стержня с адаптером в комплект входит: электрод длиной 1,95 м с резьбой с двух сторон, адаптер, две гайки.
Конструкция. Принцип работы. Применение
Принцип действия кондуктометрического датчика основан на разнице между электропроводностью воздуха и жидкости. Эта разница фиксируется двумя электродами: сигнальным, установленным на необходимом уровне, и общим. Когда поверхность жидкости соприкасается с сигнальным электродом, происходит замыкание между двумя электродами.
Кондуктометрические датчики применяются для измерения уровня как в металлических, так и неметаллических резервуарах.
В металлических резервуарах количество применяемых для измерения сигнальных электродов соответствует числу измеряемых уровней, а общим электродом служит стенка резервуара. В этом случае потребителю следует приобрести один или несколько датчиков (в зависимости от количества сигнализируемых уровней) с электродами соответствующей длины.
В неметаллических резервуарах количество используемых датчиков должно быть на один больше, чем число сигнализируемых уровней, поскольку один из них служит в качестве общего электрода. Его длина должна быть максимальной по отношению к длине электродов других датчиков.
Габаритный чертеж
Присоединительные размеры
Резьба М
S, мм
H1, мм
H2, мм
H3, мм
М18х1,5 мм
20
67
10
11
М20х1,5 мм
24
83
13
15
G1/2
24
83
13
15
Материал
Материал изолятора – полифениленсульфид
Материал изолятора – фторопласт
Материал корпуса –пластмасса
Материал корпуса –пластмасса
Давление измеряемой среды, не более
2,5 МПа
0,25 МПа
0,1 МПа
2,0 МПа
Максимальная рабочая температура
240 °С
100 °С
70 °С
Конструктивные преимущества
Особенности конструкции препятствуют скапливанию жидкости на датчике, предотвращая его ложное срабатывание
–
До трех уровней сигнализации, конструкция разделительных шайб (5 шт.) препятствует скоплению жидкости и практически исключает ложное срабатывание датчика
* Стержень не входит в комплект поставки датчика, он заказывается отдельно.
Стержни (электроды)
Габаритный чертеж
Длина стержней, L*
0,5; 1; 1,95; 2,5; 3; 3,5; 4 м
1,95 м
Присоединительные размеры
М3×0,5 мм
Материал
сталь нержавеющая 12Х18Н10Т
Конструктивные преимущества
Возможность укорачивать или наращивать длину поставляемых электродов до требуемой – в зависимости от условий применения.
Комплектность
Стержень – 1шт.
Стержень – 1шт.
Адаптер – 1шт.
Гайка – 2шт.
ОБЛАСТЬ И ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ, ТРЕБОВАНИЯ К РАБОЧЕЙ ЖИДКОСТИ
Датчики кондуктометрического типа успешно используются для измерения уровня жидкостей с проводимостью от 0,2 См/м, температурой до +350 °С и давлением в пределах 6,3 МПа. Точные значения характеристик зависят от материалов корпуса и изоляции и в обязательном порядке указываются производителем.
К самым распространенным типам рабочих жидкостей относят:
водопроводную, техническую и морскую воду;
слабые растворы солей, щелочей и кислот;
сточные и дренажные воды;
пищевые жидкости (квас, пиво, молоко, напитки).
Стандартной областью применения кондуктометрических датчиков считается измерение уровня жидкости в пищевой, химической и с/х промышленности и энергетике. В частности, их устанавливают в САУ линий производства продуктов и напитков, системах водоподготовки и снабжения, очистных, поливочных и дренажных сооружениях.
Безотказная работа при избыточном давлении делает возможной их эксплуатацию в котельных, насосных станциях и гидросооружениях. Тип рабочей емкости может быть любым, включая открытые и закрытые товарные резервуары разной формы и объема.
Датчики такого типа не предназначены для контроля за уровнем вязких, клейких или диэлектрических жидкостей. Ограничением к применению также может стать чрезмерное вспенивание или парение рабочей среды (в этом случае их заменяют более совершенными модификациями или другими типами ИП).
Коррозийные воздействия представляют опасность прежде всего для чувствительного элемента датчика, но в ряде случаев токопроводящие отложения образовываются и на его изоляции.
Производители решают эту проблему путем подбора разных материалов, учет их рекомендаций при выборе датчика с учетом параметров рабочей жидкости обязателен.
РАЗНОВИДНОСТИ КОНДУКТОМЕТРИЧЕСКИХ ДАТЧИКОВ-РЕЛЕ
В зависимости от типа чувствительного элемента все кондуктометрические измерительные приборы разделяются на стержневые и тросовые. Первая группа представлена датчиками с жесткими стержнями длиной от 0,1 до 4 м с возможностью увеличения этого параметра с помощью удлинителей до 5-10 м.
Вторая группа датчиков имеет гибкие электроды длиной от 1 до 22 м, выбираемые при необходимости передачи сигнала на большие расстояния, но требующие защиты от переплетения и контакта со стенками.
Стержневые кондуктометрические датчики уровня более распространены, в зависимости от числа чувствительных элементов они разделяются на одно- и многоэлектродные. Первые устанавливаются в емкостях с металлическими стенками открытого и закрытого типа и имеют усиленную защиту от ложного срабатывания.
Они контролируют изменение только одного предела уровня, при необходимости его изменения положение датчика или длину электрода меняют.
Многоэлектродные разновидности задействуются при необходимости для контроля нескольких уровней жидкостей в емкостях с любыми стенками включая изоляционные материалы. Стандартные серии обычно имеют три независимых канала отслеживания (при максимуме в шесть), сложность схемы контроля зависит от числа реле и поставленных задач.
Как правило они устанавливаются вертикально, высоту стержней можно менять.
К общим требованиям монтажа относят:
использование соединительных проводов с сечением не более 1,5 мм2;
размещение передающего преобразователя в удобном для наблюдения и обслуживания месте;
заземление дополнительного электрода или металлических стенок бака, выполняющих его функцию;
запрет на размещение концов электродов в местах постоянного нахождения контролируемой жидкости или скопления воздушных пробок.
Короткие одноэлектродные стержневые разновидности длиной около 10 см лучше остальных подходят для горизонтального монтажа. Чаще всего их привинчивают к стенкам бака в трех точках: на нижнем и верхнем критическом уровне, и контрольной высоте. Такая схема оптимальна при выполнении стенок емкости из металла, в противном случае возникает потребность добавления длинного вертикального электрода.
