Датчик уровня - Level probe

А датчик уровня специальный датчик давления для измерение уровня жидкостей в открытых емкостях и цистернах. Датчики уровня погружаются непосредственно в жидкость и остаются постоянно плавающими над дном резервуара. Измерение проводится по гидростатическому принципу. В гравитационное давление столба жидкости вызывает расширение чувствительного к давлению чувствительного элемента, который преобразует измеренное давление в стандартный электрический сигнал. Соединительный кабель датчиков уровня выполняет несколько задач. В дополнение к источнику питания и пересылке сигналов датчик уровня удерживается на месте кабелем. Кабель также включает тонкую воздушную трубку, которая направляет давление окружающего воздуха на датчик уровня. Поэтому датчики уровня обычно проектируются как датчики относительного давления, которые используют текущее атмосферное давление в качестве нулевой точки своего диапазона измерения.

Без этой так называемой компенсации относительного давления датчики уровня измеряли бы не только гидростатическое давление, но и давление воздуха на столб жидкости. На уровне моря это около 1013 мбар, что соответствует давлению, оказываемому водяным столбом высотой десять метров. Кроме того, на результат измерения может повлиять переменное давление воздуха. Типичные колебания давления воздуха около +/- 20 мбар, что соответствует +/- 20 см вод. Ст.

При проектировании глубоких скважин также используется принцип измерения герметичного манометра. С глубины ок. 20 м относительное давление может быть компенсировано только тонким шлангом в ограниченной степени. В этом случае датчик уровня спроектирован как преобразователь абсолютного давления, нулевая точка которого настраивается на желаемое среднее давление воздуха в зависимости от места использования. Это означает, что датчик уровня больше не связан с атмосферой. Возможные колебания давления воздуха могут повлиять на результат измерения, но они играют довольно незначительную роль в глубоких скважинах.

Принцип измерения

Гидростатическое давление, а также гравитационное давление или гравитационное давление возникает в неподвижной жидкости. Это вызвано силой тяжести и зависит от плотности и высоты столба жидкости. Масса жидкости не имеет значения - см. Также гидростатический парадокс - i. е. не общий вес жидкости в контейнере, а уровень наполнения имеет решающее значение.

${\displaystyle p(h)=\rho gh+p_{0}}$

${\displaystyle \rho }$ = Плотность [для воды: ${\displaystyle \rho }$ ≈ 1.000 кг / м³]

${\displaystyle g}$ = Гравитационная постоянная [: ${\displaystyle g}$ ≈ 9,81 м / с²]

${\displaystyle h}$ = Высота столба жидкости

${\displaystyle p_{0}}$ = Давление окружающего воздуха

${\displaystyle p(h)}$ = гидростатическое давление

Измерение минимального уровня начинается с полного покрытия измерительного элемента рядом с головной частью датчика уровня. Уровни заполнения ниже датчика уровня не обнаруживаются. Следовательно, в зависимости от области применения и высоты установки необходимо отрегулировать уровень в блоке оценки на соответствующую высоту установки с настройкой смещения.

Типы дизайна

В зависимости от требований объекта датчики уровня предлагают различные функции:

Защитный колпачок

Размер и количество отверстий / отверстий

Материал корпуса

Нержавеющая сталь, титан, PTFE

Материал кабеля

PE, FEP, PURE EPR, PA

Принцип измерения

Относительный или герметичный датчик

Сенсорная технология

Пьезорезистивный кремниевый сенсор, керамический толстопленочный сенсор, керамический емкостной

Рекомендации