Les fluides liquides et granulaires sont utilisés dans divers domaines de production. Cette matière première peut remplir différentes fonctions, mais souvent les technologies pour son utilisation prévoient le contrôle du remplissage des conteneurs, des soutes et des réservoirs avec eux. Pour cela, des dispositifs de signalisation spéciaux sont utilisés, qui peuvent également être considérés comme des capteurs et des relais de commande. Dans ce cas, les modalités d'indication et les principes de détermination des taux de remplissage peuvent être différents. Il existe sur le marché des interrupteurs de niveau qui diffèrent par leur conception, le type d'élément sensible et la présence de fonctions supplémentaires.
Capteurs capacitifs
Ce sont les alarmes universelles les plus courantes qui, selon le modèle, conviennent aux fluides en vrac ou liquides. En particulier, les niveaux de poudres, de produits granuleux, d'huiles visqueuses, de coulis de ciment, etc. sont évalués à l'aide d'un dispositif de signalisation capacitif Certaines modifications permettent également de détecter la présence de corps étrangers en le signalant au panneau de contrôle. Le principe de fonctionnement est basé sur les fluctuations de la capacité électrique.
En règle générale, ce type de commutateur de niveau comporte un élément sensible quientre directement en contact avec le matériau cible, en surveillant en permanence les paramètres diélectriques du milieu aérien. Les fluctuations des fréquences enregistrées sont converties en un signal transmis au relais de commande de sortie. La conception du capteur capacitif est variée - les fabricants produisent des modèles tubulaires, flexibles, câblés et autres.
Interrupteurs flottants
Également simple dans la conception et version polyvalente du dispositif de signalisation. Le dispositif standard d'un tel capteur prévoit la présence d'un flotteur, qui est connecté aux mécanismes de commutation des contacts électromagnétiques. Dans l'environnement de travail, les détecteurs à flotteur peuvent être placés à la fois verticalement et horizontalement, ce qui élargit également la gamme de leurs applications. Et pourtant, il existe des restrictions à l'utilisation de capteurs de ce type.
Par exemple, ils sont rarement utilisés dans les processus technologiques où une grande précision des lectures et une indication supplémentaire des propriétés du milieu de travail sont requises. D'autre part, le commutateur de niveau à flotteur résiste aux conditions de fonctionnement défavorables. Pour cette raison, il est utilisé comme enregistreur de niveaux de produits chimiques agressifs, de kérosène, d'eau de mer, etc. La température maximale moyenne d'utilisation d'un interrupteur à flotteur est de 200 °C.
Bouées
En quelque sorte, une sorte de dispositifs de signalisation à flotteur, mais ayant ses propres caractéristiques. La base de la structure est formée par une bouée, quisuspendu à un câble et, de la même manière que les analogues à flotteur, est relié à des mécanismes de contact pour la transmission des lectures. Le processus d'immersion de l'appareil dans un milieu liquide de travail contribue à une modification de la charge sur le câble, ce qui entraîne l'ouverture des contacts.
Le modèle est assez simple dans sa conception, mais il présente des avantages significatifs. Par exemple, un indicateur de niveau d'eau de bouée est capable de fonctionner à des pressions élevées - environ 20 MPa. Quant à la protection contre les environnements agressifs et les influences de la température, ces qualités sont déterminées par la conception et les matériaux de fabrication d'un modèle particulier.
Alarmes vibrantes
Une version plus technologique du dispositif de signalisation, qui peut être utilisée dans différents environnements - lâches et liquides. Le principe de fonctionnement, comme son nom l'indique, est basé sur des mouvements oscillatoires. Lors du fonctionnement, l'élément sensible du dispositif produit des vibrations mécaniques dans des conditions de fréquence de résonance. Le capteur est alimenté par un générateur piézoélectrique ou une autre source d'alimentation.
L'immersion d'un interrupteur de niveau vibrant provoque une modification de l'activité des oscillations de fréquence et des paramètres électriques dans le circuit connecté au capteur. En outre, les paramètres modifiés du circuit électrique sont enregistrés dans le relais sous la forme d'un signal de sortie discret. Les avantages des alarmes vibrantes incluent la résistance aux effets de la température, à la haute pression et aux environnements agressifs. Pour de nombreux consommateurs, la haute précision de ces appareils est également importante - l'erreur moyenne est de 1 mm.
Capteurs optiques
Les dispositifs de signalisation optique utilisent un faisceau lumineux comme détecteur de niveau. La source peut être une petite lampe infrarouge ou un laser. Le principe de mesure lui-même est basé sur la capacité du matériau cible à réfléchir, réfracter ou transmettre des flux lumineux à travers lui-même.
Il est important de souligner que les appareils optiques fournissent à la fois une analyse avec et sans contact. Comme il s'agit d'un interrupteur de niveau électronique, vous pouvez également compter sur la grande précision des résultats fournis. En ce qui concerne les matériaux de travail, il peut s'agir à la fois de supports traditionnels et de supports spécifiques, par exemple des mousses ou des produits pétroliers. De plus, l'optique permet d'enregistrer la densité, la viscosité et la transparence des matériaux.
Capteurs à ultrasons
Comme les autres équipements de mesure à ultrasons, ce type de capteur de niveau fonctionne sur la base de l'évaluation des vibrations acoustiques. Un récepteur spécial agit comme une source de rayonnement. Il est installé dans un conteneur, après quoi le processus de propagation de fond du champ ultrasonore est lancé. Au moment de corriger les écarts dans les paramètres des ondes sonores, l'électronique se tourne vers le relais de sortie, fermant ou ouvrant le circuit.
Les détecteurs de niveau à ultrasons ont une erreur moyenne de 2 mm, mais ce chiffre peut être amélioré en trouvant l'emplacement le plus favorable. Comme le montre la pratique, les modèles d'appareils de signalisation à ultrasons sont trèsexigeant sur les conditions de travail dans les locaux. Mais sinon, ils démontrent des performances constantes.
Modèles de rotor des signaleurs
Il s'agit de l'une des versions les plus courantes des dispositifs de signalisation électromécaniques, qui est le plus souvent utilisée pour travailler avec des mélanges en vrac. De tels dispositifs peuvent être utilisés dans les industries des explosifs et alimentaires pour desservir des matériaux d'une densité d'environ 100 g/l et d'une fraction allant jusqu'à 50 mm. En particulier, le commutateur de niveau rotatif est utilisé pour équiper les réservoirs de sucre, de céréales, de poudre, d'aliments pour animaux, etc.
L'élément de détection de ces modèles est représenté par une pale de rotor, qui tourne à la suite du transfert de force d'un moteur électrique synchrone. En fait, le moment du changement de niveau dans le réservoir est enregistré à la suite de la fixation de la lame par le milieu cible. Ensuite, le remplissage électromécanique entre en jeu, qui ouvre les contacts, envoyant un signal au relais du contrôleur.
Variétés par type d'interrupteur
La plupart des dispositifs de signalisation fonctionnent avec des interrupteurs à contact indicateur, qui sont de deux types - électromécaniques et à semi-conducteurs. Dans le premier cas, des contacts mécaniques ou un relais de commande sont utilisés. Les points forts de l'électromécanique incluent la capacité de travailler avec de larges plages de tension et de courant, ce qui améliore la précision des mesures.
En même temps, ces contacts ne sont pas affectés par l'évaporation, de sorte que le commutateur de niveau de liquide avec électromécanique est autorisé à fonctionner danspièces avec des températures élevées. À leur tour, les commutateurs à semi-conducteurs n'ont pas d'éléments mécaniques mobiles sujets à l'usure. Autrement dit, lors de l'utilisation de cet appareil, une mise à jour régulière des consommables n'est pas nécessaire. De plus, les appareils à semi-conducteurs commutent plus rapidement et répondent au système d'acquisition de signaux.
Conclusion
Lors du choix d'un dispositif approprié pour fixer le niveau de remplissage des conteneurs avec certains matériaux, il convient de prendre en compte de nombreux paramètres. Il convient de commencer par les caractéristiques de l'environnement et les conditions de fonctionnement de l'appareil. Cela vous donnera une idée de la conception optimale et de l'échelle de mesure.
Une grande partie du choix est influencée par le principe de fonctionnement de l'indicateur de niveau, ainsi que par la méthode de transmission des informations au relais. Au minimum, ces paramètres détermineront la précision de la mesure. N'ignorez pas les fonctionnalités supplémentaires. Plus le dispositif de signalisation est complexe et coûteux, plus il offrira de possibilités d'enregistrer les caractéristiques de l'environnement. Ainsi, en plus du niveau de remplissage physique du récipient, les mêmes modèles optiques et ultrasonores peuvent transmettre des informations sur la densité, le degré de viscosité et d'autres qualités du matériau.
