Лопастной датчик уровня сыпучих материалов

Лопастные датчики уровня для сыпучих материалов

Контроль уровня заполнения-опустошения резервуаров (бункеры, силосы, баки и т.п.) на современных предприятиях необходим для автоматизации технологического процесса, от этого зависят снижение трудозатрат и безопасность труда. Помогают решить такие задачи сигнализаторы уровня. Наибольшее распространение для контроля уровня сыпучих продуктов получили лопастные ротационные датчики или как их по-другому называют выключатель конечный лопастной.

Устройство лопастного датчика уровня

Устройство лопастного датчика уровня достаточно просто – принцип работы датчика основан на постоянном вращении лопасти при помощи электромотора. Останавливается она только при контакте с материалом, одновременно активизируется микропереключатель, который сигнализирует о наличии материала. Если уровень материала снижается, то лопасть, соответственно, освобождается, а микропереключатель приходит к исходному положению, сигнализируя об отсутствии материала. Мотор снова включается, и лопасть продолжает вращаться. Во многих моделях датчиков есть регулировочные пружины, позволяющие настраивать чувствительность срабатывания.

Применение лопастных сигнализаторов

Лопастные датчики широко применяют для контроля уровня сыпучих порошкообразных продуктов и в химической, и в пищевой промышленности, и в медицине и т.д. Диапазон используемых материалов может быть очень широким от строительных материалов (песок, опилки, цемент, известь) до продуктов питания (мука, крупы и т.д.). К достоинствам лопастного датчика относится универсальность и независимость от таких рабочих параметров, как запылённость, диэлектрическая проницаемость, влажность материала. Добавьте к списку простой монтаж в резервуарах различного объёма и конфигурации и невысокую стоимость.

Особенности выбора

При выборе выключателя конечного лопастного следует учесть рабочие параметры:

насыпную плотность,
налипание материала,
рабочее давление,
температура окружающей среды и процесса,
наличие опасности взрыва по газу/пыли.

Главное правильно определить место установки датчика в резервуаре с учётом количества контролируемых уровней.

Сориентироваться в разнообразии представленных на сайте различных по устройству лопастных датчиков уровня помогут специалисты ООО «РусАвтоматизация». Предоставляется не только техническая консультация на стадии выбора, но и постпродажная помощь в настройке и установке оборудования.

Источник

Датчики уровня сыпучих материалов

Интерактивный подбор датчика уровня сыпучих материалов

Чтобы получить оптимальное решение вашей задачи, заполните опросный лист,
и наши специалисты свяжутся с Вами, чтобы предложить готовый ответ.

Датчики уровня сыпучих материалов

Под сыпучими материалами в измерении уровня понимают не только материалы, состоящие из множества твердых микроскопических частиц, например, мука или цемент, но и твердые материалы с более крупным гранулометрическим составом, обладающие условной текучестью, например щебень, измельченная руда и т.д. В большинстве случаев, для задач измерения уровня сыпучих материалов не важно, является вещество одной природы, либо это смесь различных сыпучих веществ.

Датчики уровня сыпучих материалов или сыпучих веществ делятся на сигнализаторы и уровнемеры.

Сигнализаторы предельного уровня сыпучих материалов предназначены для выдачи сигнала при достижении материалом заданного уровня. Сигнализаторы уровня используют контактный метод измерения (ротационные, вибрационные, емкостные) или бесконтактный метод измерения (ультразвуковые, микроволновые, радиационные).

Уровнемеры сыпучих веществ или преобразователи уровня выдают информацию об уровне контролируемого материала непрерывно или с установленной дискретностью. Уровнемеры также могут использовать контактный метод (электромеханические лотовые, емкостные, микроволновые рефлексные) или бесконтактный метод (ультразвуковые, акустические, микроволновые).

Большое разнообразие методов и принципов измерения уровня сыпучих веществ обусловлены сложностью этого процесса. Наличие угла естественного откоса снижает точность одномерного измерения уровня не зависимо от физического принципа измерения уровня. Высокое пылеобразование ограничивает возможности применения контактного метода и ультразвука. Наличие адгезии, так же уменьшает возможности применения контактных методов. Гранулометрический состав и объемная плотность материалов требуют взвешенного подхода при применении контактных методов измерения.

При выборе датчика уровня сыпучих материалов необходимо учитывать физико-механические характеристики и свойства контролируемого материала :

гранулометрический состав – распределение частиц материала по различным фракциям (линейным размерам) – длявибрационных сигнализаторов предельного уровня с камертонным зондом, для акустических и ультразвуковых уровнемеров;
насыпная плотность или объемная масса — масса материала находящегося в единице объема, который занимает материал – дляротационных и вибрационных датчиков уровня;
влажность – доля влаги в сыпучем материале по отношению к весу материала – для емкостных и микроволновых рефлексных сигнализаторов уровня и уровнемеров.
текучесть — способность сыпучих материалов и веществ вытекать с той или иной скоростью – для датчиков скорости потока и расходомеров сыпучих материалов;
угол естественного откоса — угол образуемый линией естественного отвала материала и горизонталью – для всех видов преобразователей уровня сыпучих материалов;
адгезия — способностью частиц сыпучих веществ, прилипать к твердым поверхностям – для всех видов сигнализаторов уровня использующие контактный принцип измерения.
диэлектрическая проницаемость – характеризует реакцию вещества на воздействие электромагнитного поля – для емкостных датчиков уровня.

Источник

Сигнализаторы уровня сыпучих материалов

Интерактивный подбор датчика уровня сыпучих материалов

Сигнализаторы предельного уровня сыпучих материалов наклонного типа

Огромный успех этих устройств главным образом основан на их надежности и простоте установки. Для решения задачи прекращения подачи материала в бункеры хранения разработано три модели датчиков SOLIBA, доступных для использования как в неопасных, так и во взрывоопасных зонах.

Принцип действия всех выключателей серии SOLIBA состоит в следующем: при заполнении емкости материалом датчик отклоняется от вертикальной оси и замыкает электрическую цепь. Этот метод, что очевидно, очень прост, надежен и недорог.

Для эксплуатации в местах, опасных по взрыву пыли и газа, были специально разработаны модели SOLIBA ATEX «P» (пыль) и «GP» (газ и пыль).

Эти простые в установке экономичные устройства способны безопасно остановить заполнение силоса, а также могут быть использованы в качестве аварийных сигнализаторов верхнего уровня, что часто игнорируется, но очень полезно! Мы настоятельно рекомендуем вам использовать сигнализаторы уровня наклонного типа SOLIBA.

Ротационные или флажковые датчики уровня

Датчики электромеханического типа, измерительная лопасть (как правило, выполненная в форме «флажка» для облегчения монтажа датчика в технологическое отверстие в стенке или крышке резервуара) приводится в действие электромотором. При увеличении уровня материала увеличивается механическая нагрузка на лопасть. Возникает реактивный момент, который используется для воздействия на механический выключатель, в результате чего вращение мотора прекращается, и замыкаются исполнительные контакты реле. Возникновение реактивного момента сопровождается ростом тока потребляемого электромотором. В более совершенных моделях, именно изменение тока является управляющим сигналом для остановки мотора и формирования электронного или релейного выходного сигнала. При снижении уровня материала лопасть освобождается, и двигатель снова приходит в исходное состояние.

Применяются для сигнализации уровня сыпучих веществ с плотностью > 15 грамм/литр, с максимальной температурой измеряемого процесса +600ºС. Уровень измерения до 3 метров (до 10 метров с подпоркой). Установка вертикально сверху, горизонтально, под углом. Исполнение — экстра короткое (для загрузочных телескопов); короткое; угловое; трубное или тросовое удлинение; допуски для использования в зонах с опасностью взрыва газа и пыли; исполнения с допуском для использования в продуктах питания.
Достоинства: применимы практически для всех сыпучих продуктов; нечувствительны к пыли и статическому электричеству, налипанию материала, температурам, давлению в резервуаре; точность определения не зависит от влажности материала процесса; обнаруживает материалы с диэлектрической проницаемостью близких к воздуху; простой и безотказный принцип измерения; удобный и быстрый монтаж.

Примеры применения ротационных датчиков уровня здесь
В нашем ассортименте ротационные датчики для измерения предельного уровня заполнения/опустошения сыпучих материалов INNOlevel и Rotonivo:

Вибрационные датчики уровня

Вибрационный зонд, выполненный в виде вилки или одновибратора круглого или ромбического сечения, механически соединенный с пьезоэлектрическим элементом вибрирует на резонансной частоте пьезоэлемента. При достижении сыпучим материалом зонда, происходит поглощение механических колебаний, что регистрируется электроникой датчика и приводит к формированию выходного сигнала. Понижение уровня материала освобождает зонд, что вновь приводит к изменению состояния выходного ключа. Постоянная механическая вибрация зонда в определенных пределах способствует его самоочистке.

Вибрационные датчики уровня применяются для сигнализации уровня сыпучих веществ с объемной плотностью от 5 грамм/литр, и температурой процесса до 150ºС. Уровень измерения до 20 метров. Главным образом применяются для особо легких веществ (вибровилки) или там где присутствуют высокие механические нагрузки (одновибраторы). Установка вертикально, горизонтально, под углом.

Исполнение — короткое, трубное удлинение, тросовое удлинение, модульная конструкция (зонд и корпус с электроникой соединены кабелем).
Достоинства: Применяются практически для всех сыпучих материалов. Не требуют технического обслуживания. Допуски для использования в местах с опасностью взрыва газа и пыли. Особо взрывобезопасное исполнение NAMUR. Примеры применения вибрационных сигнализаторов уровня

Для решения Ваших задач контроля уровня заполнения, опустошения или по потребности мы предлагаем вибрационные сигнализаторы уровня INNOLevel VIBRO, Vibranivo и др.

Емкостные датчики уровня

В качестве чувствительного элемента используется электрод (стержень, пластина, трос) в защитной оболочке, являющийся одной из «обкладок» конденсатора (второй обкладкой, как правило, является корпус датчика или резервуара). В качестве чувствительного элемента может так же использоваться коаксиальная конструкция. При достижении сыпучего материала электрода, вследствие изменения диэлектрической проницаемости между «обкладками конденсатора» изменяется значение емкости, что отслеживается электронной схемой, в результате чего изменяется выходной сигнал. При освобождении электрода от материала, состояние выходного ключа вновь изменяется. Примеры применения емкостных сигнализаторов уровня.

Установка вертикально, горизонтально, под углом. Обнаружение веществ с диэлектрической проницаемостью ε > 1. Максимальная температура контролируемого процесса 800ºС. Уровень до 12 метров. Регулируемая задержка срабатывания выходного ключа. Оперативно регулируемый уровень сигнализации. Исполнение — взрывозащитное и антистатическое.

Ультразвуковые сигнализаторы уровня

В качестве сигнализаторов уровня применяются также ультразвуковые датчики положения. Ультразвуковые датчики положения контролируют уровень сыпучих материалов в диапазоне от 5 мм до 6 метров.

Работа ультразвуковых датчиков основана на пьезоэффекте — изменении геометрических размеров керамической или кварцевой пластины при подаче на нее электрического поля и появлении электрического поля на поверхностях пластины при механических воздействиях на нее. Колебания пластины с частотой прикладываемого электрического поля вызывают появление звуковых волн такой же частоты. Эти волны распространяются в воздухе со скоростью звука — 330 м/сек. Они, подобно эху, отражаются от предметов и возвращаются к излучателю. Воздействуя на пластину, звуковые волны вызывают появление на ней электрического поля. Пьезокерамическая (кварцевая) пластина работает вначале излучателем, а потом приемником ультразвуковых волн.

Для контроля одного уровня применяются датчики с одним пороговым выходом, там где уровень должен быть быть не больше одной и не меньше другой величины следует применять ультразвуковые датчики с двумя выходами.

Микроволновые сигнализаторы предельного уровня

Микроволновые сигнализаторы предельного уровня для сыпучих материалов используют в качестве источника обнаружения микроволновое излучение. По своему принципу работы они аналогичны фотоэлектрическим датчикам разнесенного типа (разнесенной оптике) – так называемым однолучевым оптобарьерам, а так же сигнализаторам уровня с радиоизотопным излучением. При пересечении излучения между передатчиком и приемником контролируемым объектом, формируется выходной сигнал. Расстояние между приемником и передатчиком микроволнового сигнализатора уровня может достигать 200 метров.

Микроволновое излучение по своей природе проникает сквозь неметаллические материалы и вещества. Благодаря этому микроволновые датчики уровня сыпучих материалов надежно функционируют в условиях высокой запыленности, в условиях тумана, дождя и снега. Микроволновый сигнализатор предельного уровня сыпучих материалов не чувствителен к налипанию и отложению контролируемого материала на чувствительные поверхности датчика.

Микроволновый датчик уровня врезается в стенки металлических бункеров и трубопроводов. Если материал стенок емкости или продуктопровода неметаллический, врезать микроволновый датчик уровня не в стенку не требуется. Микроволновый сигнализатор предельного уровня может устанавливаться снаружи бункера или силоса, если его стенки изготовлены из бетона, кирпича, стеклоблока или пластика. Микроволновый сигнализатор уровня легко отделить от контролируемого процесса с помощью врезного окна из керамики, кварцевого стекла, фторопласта и других непроводящих материалов.
Мощность микроволнового излучения не превышает 10 мВт, что абсолютно безвредно для персонала, в отличие от радиационного излучения радиоизотопных сигнализаторов уровня.

Мембранные сигнализаторы предельного уровня

Мембранные датчики уровня для сыпучих веществ активно применяются в таких отраслях промышленности как: сельскохозяйственная промышленность, угольная промышленность, изготовление строительных материалов и другие.

Мембранные сигнализаторы осуществляют контроль и сигнализацию верхнего, среднего и нижнего уровней в различных емкостях хранения, транспортировки и др.

Принцип работы этих приборов основан на воздействии массы сыпучего вещества на чувствительную часть гибкой мембраны, под которой находится микропереключатель.
Давление контролируемой среды на мембрану изменяет положение переключателя и посылается электронный сигнал для управления технологическим процессом заполнения или опустошения.

Источник