Hvordan velge nivåtransmitter?

• Introduksjon

En væskenivåmåler er et instrument som gir kontinuerlig væskenivåmåling. Den kan brukes til å bestemme nivået av væske eller bulkfaststoffer på et bestemt tidspunkt. Den kan måle væskenivået i medier som vann, viskøse væsker og drivstoff, eller tørre medier som bulkfaststoffer og pulver.

Væskenivåmåleren kan brukes under ulike arbeidsforhold, som i beholdere, tanker og til og med elver, bassenger og brønner. Disse senderne brukes ofte i materialhåndtering, næringsmiddel- og drikkevareindustrien, kraftindustrien, kjemikalieindustrien og vannbehandlingsindustrien. La oss nå se på flere vanlige væskenivåmålere.

• Nedsenkbar nivåsensor

Basert på prinsippet om at det hydrostatiske trykket er proporsjonalt med væskens høyde, bruker den nedsenkbare nivåsensoren den piezoresistive effekten av diffust silisium- eller keramisk sensor for å konvertere det hydrostatiske trykket til et elektrisk signal. Etter temperaturkompensasjon og lineær korreksjon konverteres det til et standard strømutgangssignal på 4-20mADC. Sensordelen av den nedsenkbare hydrostatiske trykktransmitteren kan plasseres direkte i væsken, og transmitterdelen kan festes med flens eller brakett, slik at den er veldig praktisk å installere og bruke.

Den nedsenkbare nivåsensoren er laget av et avansert isolasjonselement av diffust silisiumfølsomt element, som kan plasseres direkte i beholderen eller vannet for å måle høyden fra enden av sensoren til vannoverflaten nøyaktig, og sende ut vannstanden via 4–20 mA strøm eller RS485-signal.

• Magnetisk nivåsensor

Den magnetiske klaffstrukturen er basert på prinsippet om bypass-rør. Væskenivået i hovedrøret er konsistent med nivået i beholderutstyret. I henhold til Arkimedes lov balanseres oppdriften generert av den magnetiske flottøren i væsken og tyngdekraften som flyter på væskenivået. Når væskenivået i beholderen som måles stiger og synker, stiger og synker også den roterende flottøren i hovedrøret til væskenivåmåleren. Det permanente magnetiske stålet i flottøren driver den røde og hvite søylen i indikatoren til å dreie 180 ° gjennom den magnetiske koblingsplattformen.

Når væskenivået stiger, endres flottørens farge fra hvit til rød. Når væskenivået synker, endres flottørens farge fra rød til hvit. Den hvit-røde grensen er den faktiske høyden på væskenivået til mediet i beholderen, slik at væskenivåindikasjonen oppnås.

• Magnetostriktiv væskenivåsensor

Strukturen til den magnetostriktive væskenivåsensoren består av et rustfritt stålrør (målestang), en magnetostriktiv tråd (bølgeledertråd), en bevegelig flottør (med permanentmagnet inni), osv. Når sensoren fungerer, vil kretsdelen av sensoren eksitere pulsstrømmen på bølgeledertråden, og pulsstrømmens magnetfelt vil genereres rundt bølgeledertråden når strømmen forplanter seg langs bølgeledertråden.

En flottør er plassert utenfor målestangen på sensoren, og flottøren beveger seg opp og ned langs målestangen med endringer i væskenivået. Det er et sett med permanente magnetiske ringer inne i flottøren. Når det pulserende strømmagnetfeltet møter det magnetiske ringmagnetfeltet generert av flottøren, endres magnetfeltet rundt flottøren, slik at bølgeledertråden laget av magnetostriktivt materiale genererer en torsjonsbølgepuls ved flottørens posisjon. Pulsen sendes tilbake langs bølgeledertråden med en fast hastighet og detekteres av deteksjonsmekanismen. Ved å måle tidsforskjellen mellom den sendende pulsstrømmen og torsjonsbølgen, kan flottørens posisjon bestemmes nøyaktig, det vil si posisjonen til væskeoverflaten.

• Nivåsensor for radiofrekvensadmittansmateriale

Radiofrekvensadmittans er en ny nivåkontrollteknologi utviklet fra kapasitiv nivåkontroll, som er mer pålitelig, mer nøyaktig og mer anvendelig. Det er en oppgradering av kapasitiv nivåkontrollteknologi.
Den såkalte radiofrekvensadmittansen betyr den resiproke impedansen i elektrisitet, som er sammensatt av resistiv komponent, kapasitiv komponent og induktiv komponent. Radiofrekvens er radiobølgespekteret til høyfrekvente væskenivåmålere, så radiofrekvensadmittans kan forstås som måling av admittans med høyfrekvente radiobølger.

Når instrumentet fungerer, danner instrumentets sensor admittansverdien med veggen og det målte mediet. Når materialnivået endres, endres admittansverdien tilsvarende. Kretsenheten konverterer den målte admittansverdien til materialnivåsignalutgangen for å gjennomføre materialnivåmålingen.

• Ultralydnivåmåler

Ultralydnivåmåleren er et digitalt nivåinstrument styrt av en mikroprosessor. I målingen sendes en pulserende ultralydbølge ut av sensoren, og lydbølgen mottas av den samme sensoren etter å ha blitt reflektert av objektoverflaten og konvertert til et elektrisk signal. Avstanden mellom sensoren og objektet som testes beregnes ut fra tiden mellom sending og mottak av lydbølgen.

Fordelene er ingen mekaniske bevegelige deler, høy pålitelighet, enkel og praktisk installasjon, berøringsfri måling og ikke påvirket av væskens viskositet og tetthet.

Ulempen er at nøyaktigheten er relativt lav, og testen har lett blindsone. Det er ikke tillatt å måle trykkbeholdere og flyktige medier.

• Radarnivåmåler

Radarens væskenivåmåler fungerer som sending og mottak. Antennen til radarens væskenivåmåler sender ut elektromagnetiske bølger, som reflekteres av overflaten på det målte objektet og deretter mottas av antennen. Tiden det tar å sende til mottak av elektromagnetiske bølger er proporsjonal med avstanden til væskenivået. Radarens væskenivåmåler registrerer tiden til pulsbølgene, og overføringshastigheten til de elektromagnetiske bølgene er konstant. Avstanden fra væskenivået til radarantennen kan beregnes for å finne ut væskenivået.

I praktisk anvendelse finnes det to moduser for radarvæskenivåmålere, nemlig frekvensmodulert kontinuerlig bølge og pulsbølge. Væskenivåmåleren med frekvensmodulert kontinuerlig bølgeteknologi har høyt strømforbruk, firetrådssystem og kompleks elektronisk krets. Væskenivåmåleren med radarpulsbølgeteknologi har lavt strømforbruk, kan drives av et totrådssystem på 24 VDC, noe som gjør det enkelt å oppnå egensikkerhet, høy nøyaktighet og bredere bruksområde.

• Guidet bølgeradarnivåmåler

Arbeidsprinsippet til den styrte bølgeradarnivåtransmitteren er det samme som for radarnivåmåleren, men den sender mikrobølgepulser gjennom sensorkabelen eller -stangen. Signalet treffer væskeoverflaten, returnerer deretter til sensoren og når deretter transmitterhuset. Elektronikken som er integrert i transmitterhuset bestemmer væskenivået basert på tiden det tar for signalet å bevege seg langs sensoren og tilbake igjen. Disse typene nivåtransmittere brukes i industrielle applikasjoner innen alle områder av prosessteknologi.