Датчики уровня зерна в силосе

Выбор принципа измерения уровня и типа оборудования является непростой задачей. Это связано с тем, что зерно может налипать или застревать на измерительной части датчиков уровня, загрузка зерна в силос сопровождается активным пылеобразованием, а само зерно могут существенно отличаться по фракционному составу и своим физическим свойствам. Поэтому применение широко распространенных датчиков уровня вибрационного или емкостного типа для контроля заполнения зерновых силосов затруднительно или связано с необходимостью более частого технического обслуживания этих датчиков в дальнейшем.

Эффективным и относительно недорогим решением для применения в качестве датчиков уровня в зерновых бункерах являются ротационные сигнализаторы.

Ротационные датчики уровня предназначены для контроля предельных или промежуточных уровней сыпучих материалов, таких как зерно, комбикорм, мука, сахар, сухие строительные смеси, отходы деревообработки, сырье для производства изделий из пластика и т.п. Как и у сигнализаторов уровня с другим принципом работы, основной функцией ротационных датчиков уровня является формирование дискретного сигнала замкнуто/разомкнуто при достижении сыпучим материалом заданного уровня.

Ротационные датчики уровня имеют довольно простую и надежную конструкцию. В корпусе датчика установлен бесщеточный синхронный электродвигатель, который соединяется с валом датчика, с закрепленной на нем лопастью, посредством проскальзывающей муфты. Проскальзывающая муфта служит для защиты редуктора датчика от механического повреждения при принудительном провороте вала с лопастью под действием внешних сил, например, падении на него материала. Скорость вращения вала датчика невелика: от 1 до 5 оборотов в минуту.

Пока лопасть датчика не соприкасается с зерном, крутящий момент передаётся от двигателя к валу датчика с закреплённой лопастью. Как только лопасть соприкасается с зерном и застревает, вращение вала датчика становится невозможным. В результате в корпусе датчика поворачивается статор электродвигателя и, преодолевая сопротивление внутренней регулировочной пружины, замыкает микропереключатели. Они в свою очередь отключают питание электродвигателя датчика, а также формируют выходной сигнал, который сигнализирует о достижении предельного уровня продукта.

При опустошении бункера лопасть датчика освобождается от сыпучего материала, и электродвигатель под действием внутренней пружины возвращается в исходное положение, размыкая микропереключатели. На электродвигатель поступает напряжение питания, и вал датчика с лопастью вновь начинает вращаться. Дискретный выход меняет своё состояние.

Хорошо себя зарекомендовали ротационные сигнализаторы серии Rotonivo RN с точки зрения надёжности работы и точности срабатывания для измерения количества зерна в зерновых силосах. Высокие эксплуатационные характеристики достигаются за счёт применения высококачественных материалов при изготовлении измерительной части, защищённых подшипников с высоким рабочим ресурсом и развитой системы самодиагностики и контроля хода.

В зависимости от исполнения и настроек датчики Rotonivo RN применяются в качестве сигнализаторов заполнения или опорожнения силосов. Эти датчики монтируются на зерновой силос вертикально, горизонтально, под углом вниз и даже под углом вверх. Большое разнообразие вариантов исполнения измерительной части датчиков (с удлинительными тросами и трубами, термовставками для работы при высоких температурах, лопастями разной формы и из различных материалов), трёхступенчатая регулировка усилия стопорения вала и т.п. позволяет применять ротационные сигнализаторы уровня Rotonivo RN для измерения уровня сыпучих материалов в самых сложных условиях. В том числе во взрывоопасной среде, в емкостях, находящихся под избыточным давлением до 10 бар и температуре процесса до +600°С, при различной величине и типе питающего напряжения.

Из-за наличия вращающихся частей в конструкции ротационных датчиков может сложиться впечатление об их недостаточной надёжности или небольшом рабочем ресурсе. На самом деле, при правильном выборе исполнения датчика, в зависимости от условий применения и соблюдении рекомендаций изготовителя по их монтажу, датчики уровня данного типа безотказно работают в течение заявленного срока службы.

При выборе конструктивного исполнения датчика Rotonivo RN, его монтаже и настройке обратите внимание на:

• возможность требуемого варианта установки для датчика данного исполнения (горизонтальная, под углом вверх и т.п.) в соответствии с рекомендациями изготовителя и имеющимися ограничениями;
• выбор места установки датчиков на силосе. Желательна установка не под загрузочным люком силоса или бункера, а в стороне от зоны загрузки, для минимизации ударных механических нагрузок;
• необходимость монтажа защитных козырьков над измерительной частью датчиков, расположенных внизу силосов или бункеров для защиты от ударных механических нагрузок при заполнении силосов сыпучими материалами;
• правильный выбор материалов измерительной части, корпуса и уплотнений датчика.

Более экономичным решением в процессах переработки и хранения зерновых в силосах станут ротационные датчики компании INNOLevel. Хотя данная серия отличается от Rotonivo меньшим количеством возможных характеристик и исполнений приборов (чувствительность датчика, тип электрического и механического присоединения, диапазон рабочих температур, степень IP и пр.)

Выбирая любой из перечисленных датчиков, необходимо помнить, что:

• при установке датчиков на силосах сбоку рекомендуется использовать муфтовую лопасть, так как она самостоятельно ориентируется по потоку сыпучих при загрузке, что защищает датчик от чрезмерных механических нагрузок;
• при использовании датчиков с удлинительной трубой (длиной до 3 метров) и их вертикальном монтаже допускается отклонение от вертикали, но не более чем на 10° и только при исполнении зонда с подшипником на конце трубы;
• при использовании датчиков с удлинительной трубой (длиной свыше 3 метров) и их вертикальном монтаже рекомендуется установить подпорку ближе к концу трубы;
• при выборе тросовой модели датчика уровня необходимо учитывать максимальное усилие растяжения троса в зависимости от свойств контролируемого материала;
• при измерениях уровня материалов с высокой температурой используется модель датчика с защитными термовставками;
• измерение уровня различных сыпучих материалов требует применения лопасти соответствующей формы и размера, а также установки необходимого усилия стопорения вала датчика с помощью внутренней регулировочной пружины;
• при подключении нагрузки к выходным контактам датчика нужно учитывать их максимальную нагрузочную способность;
• для минимизации ложных срабатываний необходимо установить требуемую задержку выходного дискретного сигнала.