Позвоните нам

8-800-775-09-57
(звонок бесплатный)

Заказать звонок

Напишите письмо


info@rusautomation.ru

Открыть

YouTube-канал

Главная > Статьи > Рекомендации по выбору датчиков уровня

Рекомендации по выбору датчиков уровня


Рекомендации по выбору датчиков уровня

На сегодняшний день существует большое количество автоматизированных систем управления различными технологическими процессами, и одной из основных задач таких процессов является контроль уровня сред. В связи с этим, производители выпускают множество типов датчиков уровня, базирующихся на различных принципах работы и применяемых с жидкими и сыпучими материалами. Такой широкий ассортимент может сбить с толку человека несведущего в вопросах уровнеметрии, и неверный выбор датчика никак не решит поставленных задач, а может даже навредить! Итак, данная статья написана с целью помочь разобраться в нюансах подбора необходимого датчика уровня.


Начнём с понятия «датчик уровня», под определение которого попадают устройства, предназначенные как для непрерывного измерения уровня сред (такие датчики уровня называют «уровнемерами»), так и для контроля заданного уровня (это «сигнализаторы уровня»). Таким образом, первым делом необходимо определиться, требуется ли постоянно знать уровень материала в ёмкости или достаточно контролировать конкретные точки, например опустошение или заполнение резервуара. В технологических процессах, где задача управления заключается во включении/отключении электродвигателей насосов, светозвуковой сигнализации или открытии/закрытии соленоидных клапанов по достижению заданного уровня, можно обойтись более экономичными и простыми сигнализаторами. Сигнализаторы уровня имеют дискретный выход и зачастую встраиваются напрямую в цепи управления. В наиболее сложных и ответственных технологических процессах, где требуется высокоточное измерение уровня, непрерывный мониторинг расхода материала и чёткое дозирование, используются более совершенные алгоритмы и инструменты управления. В таких случаях применяются уровнемеры с аналоговым выходным сигналом, пропорциональным измеряемому уровню. Уровнемеры подключаются к различным регуляторам, программируемым реле и контроллерам, которые в соответствие с управляющей программой осуществляют управление технологическим процессом и передают информацию об измерении на верхний уровень автоматизации в SCADA-системы.

Датчик уровня

Непрерывное
измерение уровня

Уровнемер

Жидкости Сыпучие среды
Емкостные
Гидростатические
Байпасные
Магнитострикционные
Магниточувствительные
Буйковые
Микроволновые
(рефлексные, радарные)
Ультразвуковые
Радиоизотопные
Лотовые
Емкостные
Микроволновые
(рефлексные, радарные)
Ультразвуковые
Радиоизотопные

Контроль достижения
заданного уровня

Сигнализатор

Жидкости Сыпучие среды
Поплавковые
Магнитные
Емкостные
Оптические
Вибрационные
Ультразвуковые
Гидростатические



Кабельные механические
Ротационные
Вибрационные
Емкостные
Микроволновые рефлексные
Ультразвуковые


Датчики уровня применяются с различными материалами, тем не менее можно выделить две группы датчиков уровня: «для жидкостей» и «для сыпучих сред». Каждая из групп имеет свои особенности, которые должны быть учтены при выборе датчика.

Рекомендации по выбору датчиков уровняРекомендации по выбору датчиков уровня


Определившись с функционалом датчика уровня и средой применения, на следующем этапе необходимо выбрать тип датчика: контактный или бесконтактный. Контактные датчики представлены широкой линейкой устройств и обладают большей точностью и меньшей стоимостью. Однако, такие факторы как вспенивание, высокая вязкость среды и наличие взвесей в жидкости может привести к некорректным результатам измерения. Контактный тип датчиков наиболее устойчив к высоким температурам и давлению среды.  Для контроля уровня агрессивных сред в химическом производстве, контактирующие со средой части датчика изготавливают из химически стойких пластмасс и нержавеющей стали. Вместе с тем, именно бесконтактные датчики уровня за счёт отсутствия контакта с измеряемой средой находят широкое применение в химической промышленности, невосприимчивы к пенообразованию и налипанию.


Следующим и наиболее ответственным этапом является выбор датчика уровня по принципу действия. Каждый принцип действия имеет свои достоинства и недостатки. Так, например, емкостные и кондуктометрические датчики уровня способны работать только в токопроводящих средах, ультразвуковые датчики чувствительны к пыли, а поплавковые магнитострикционные и магниточувствительные уровнемеры не рекомендуется использовать совместно с вязкими жидкостями. В то же время, бесконтактные микроволновые радарные уровнемеры благодаря своей конструкции и принципу действия подходят для измерения уровня агрессивных, пенящихся сред в широком диапазоне температур и давлений и применимы почти в любом процессе, но стоимость таких устройств соизмерима их возможностям, поэтому следует оценить целесообразность применения радарных уровнемеров. Подробную информацию и описание принципов работы вы сможете найти на соответствующих страничках нашего сайта. В данной же статье выделим наиболее часто встречаемые проблемы при выборе датчиков уровня, а также проведём приблизительное сравнение цен.

Таблица

Цена
Уровнемеры Сигнализаторы
Низкая Средняя Высокая Низкая Средняя Высокая
Гидро-
статические
Магнито-
стрикционные
Байпасные Гидро-
статические
Вибрационные Микроволновые
Емкостные Магнито-
чувствительные
Буйковые Магнитные Емкостные
Ультра-
звуковые
Микроволновые радарные Лотовые Поплавковые механические Оптические
Микроволновые рефлексные Радио-
изотопные
Ротационные Ультразвуковые

Таблица

Особенности среды
Жидкости Сыпучие
Агрессивные Пена Вязкие Налипающие Пыль
Микроволновые радарные Вибрационные Вибрационные Емкостно-частотные сигнализаторы Вибрационные
Радиоизотопные Емкостно-частотные сигнализаторы Емкостно-частотные сигнализаторы Микроволновые Уровнемеры/сигнализаторы Емкостные уровнемеры
Ультразвуковые Гидростатические Микроволновые уровнемеры/ сигнализаторы Радиоизотопные Кабельные механические
Контактные датчики из нержавеющей стали или пластиков Магнито-
стрикционные
Радиоизотопные Ротационные Лотовые
Магнито-
чувствительные
Ультразвуковые Ультразвуковые Микроволновые радарные
Микроволновые рефлексные Микроволновые сигнализаторы
Радиоизотопные Радиоизотопные
Ротационные

Таблица

Точность
Уровнемеры Сигнализаторы
Низкая Средняя Высокая Низкая Средняя Высокая
Байпасные Гидро-
статические
Буйковые Механические наклонные Вибрационные Гидростатические
Емкостные Лотовые Магнито-
стрикционные
Поплавковые Магнитные Емкостные
Магниточув-
ствительные
Микроволновые радарные Ротационные Микроволновые Оптические
Ультра-
звуковые
Микроволновые рефлексные Ультразвуковые
Радио-
изотопные


Далее приведём сводную таблицу датчиков уровня по рассмотренным критериям.

Таблица

Датчики уровня Цена Точность Условия
Агрессивная среда Пена Вязкая среда Налипающий материал Запылённость
Уровнемеры
Емкостные ★ ★ +
Гидро-
статические
★ ★ ★ ★ +
Байпасные ★ ★ ★ ★ ★
Магнито-
стрикционные
★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ +
Магнито-
чувствительные
★ ★ ★ ★ ★ ★ +
Буйковые ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
Микроволновые рефлексные ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ + + +
Микроволновые радарные ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ + + +
Ультразвуковые ★ ★ ★ ★ ★ + +
Лотовые ★ ★ ★ ★ ★ +
Радиоизотопные ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ + + + +
Сигнализаторы
Поплавковые ★ ★
Магнитные ★ ★ ★ ★
Емкостно-частотные ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ + + + +
Оптические ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
Ультразвуковые ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ + +
Гидро-
статические
★ ★ ★ ★ ★ +
Кабельные механические +
Ротационные + +
Вибрационные ★ ★ ★ ★ ★ ★ + + +
Микроволновые ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ + + + +
  1. ★ – низкое значение
  2. ★ ★ – среднее значение
  3. ★ ★ ★ - высокое значение

Большинство выпускаемых датчиков уровня имеют различные исполнения (миниатюрные, взрывозащищённые, высокотемпературные, с удлинением и пр.), что делает их более универсальными и расширяет область их применения.

Скачать опросный лист для подбора датчика уровня .pdf Заказать консультацию инженера

Данная статья является обзорной и носит рекомендательный характер. Проблемы, приведённые в статье, являются часто встречаемыми, а решения типовыми. Существует огромное количество уникальных технологических процессов, для которых требуется более тщательный подбор оборудования и консультации специалистов.

Инженеры компании «РусАвтоматизаця» помогут избежать ошибок в подборе оборудования под конкретный технологический процесс и сэкономят ваше время.


Сборник практических решений контроля и измерения уровня

  • Реальный опыт применения на производстве
  • Готовые решения: как и чем измерять уровень
  • Примеры автоматизации в различных отраслях
  • Типовые универсальные решения
Рекомендации по выбору датчиков уровня

Получите сборник из 12
реальных кейсов на свой E-mail:

По статистике неправильно подобранное оборудование для измерения уровня
в 47% 
приводит к выходу его из строя.

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 форуме.
Статья от РусАвтоматизации Хотите узнать о статье первым?
Подпишитесь на нашу рассылку.

Рекомендуем прочитать также:

Статьи. Рекомендуем прочитать


Руководство по выбору расходомера. Часть 1.

Читать статью ...

Статьи. Рекомендуем прочитать


Руководство по выбору расходомера. Часть 2.

Читать статью ...

Статьи. Рекомендуем прочитать


Руководство по выбору расходомера. Часть 3.

Читать статью ...

Комментарии

Комментариев пока нет

Пожалуйста, авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий.
Я согласен(на) на обработку моих персональных данных. Подробнее

Водомер

АСУ ТП1
АСУ ТП2
АСУ ТП3
АСУ ТП4
АСУ ТП5
АСУ ТП6
АСУ ТП7
Новости
17
09.18
Российские сертификаты для ротаметров Hedland
14
09.18
Новые возможности в измерении линейных перемещений
10
09.18
Изменение цен в сентябре 2018
06
09.18
В продаже - первый в мире искрозащищенный КПК
03
09.18
«Непыльный» контроль сыпучих сред