Senzori capacitivi de nivel — dispozitiv, principiu de funcționare, aplicație

Senzorii capacitivi de nivel sunt utilizați în principal ca mijloc de monitorizare a nivelului diferitelor lichide. Procesul de control se bazează pe faptul că fiecare lichid are o anumită constantă dielectrică. Prin urmare, principiul de funcționare a unui senzor de nivel capacitiv este următorul.

Elementul principal al unui senzor de nivel capacitiv este un condensator special foarte sensibil care își poate modifica capacitatea în funcție de mediul în care este plasat. Sensibilitatea condensatorului permite senzorului să funcționeze la fel de eficient atât cu fluide dielectrice, cât și cu fluide cu minim constantă dielectrică.

Senzorul este pur și simplu instalat într-un rezervor pentru un material lichid al cărui nivel în acel rezervor (de exemplu, într-o țeavă) trebuie monitorizat. Constanta dielectrică curentă a aerului este luată ca constantă dielectrică de bază. Și de îndată ce lichidul intră în contact cu elementul sensibil al senzorului, capacitatea condensatorului sensibil se va modifica.În acest moment, senzorul va funcționa - nivelul de control al lichidului va fi fixat.

Apropo, senzorii de nivel de tip capacitiv sunt capabili să răspundă la lichid fără contact direct al elementului sensibil cu acesta. La urma urmei, fixarea modificării constantei dielectrice se poate face și prin materialul dielectric al corpului rezervorului în care variază nivelul lichidului. Monitorizarea se poate face, de exemplu, prin capacul, peretele sau fundul rezervorului, de îndată ce lichidul ajunge în punctul în care este instalat elementul senzorial sensibil.

Contoarele de nivel capacitive cu electrozi coaxiali sunt utilizate pentru măsurarea nivelului în medii neconductoare. Dezavantajul elementului sensibil coaxial este umplerea sa slabă cu o substanță controlată, în special cu vâscozitatea crescută a mediului și prezența impurităților solide.

Senzorii sunt produși în diferite versiuni: în formă, dimensiune, design al elementului sensibil, precum și în designul și dimensiunea carcasei și tipul de instalare a senzorului (încorporat în perete sau capac, plasat lângă container). , plasat pe o suspensie în recipient).

În cazul utilizării unui electrod ca element sensibil, rolul celui de-al doilea electrod al condensatorului îl joacă peretele împământat al rezervorului, dacă acesta este metalic, sau un electrod metalic special împământat, dacă peretele rezervorului este realizat dintr-un dielectric. Electrozii unici pot fi tije rigide sau cabluri flexibile.

Pentru a măsura nivelul unui mediu conductiv, electrodul de măsurare este acoperit cu un strat izolator. De regulă, fluoroplastul este folosit ca izolație.

Senzorii capacitivi de nivel de lichid sunt utilizați într-o mare varietate de zone industriale moderne, deoarece sunt compatibili cu aproape orice lichid. Aceasta este agricultura cu îngrășămintele sale lichide și sistemele de irigare. Aceasta este industria alimentară (lapte, apă, băuturi).

În industria petrochimică, este necesar să se controleze nivelul produselor petroliere. În produsele farmaceutice, preparatele lichide În multe industrii, este extrem de important să se controleze nivelul apei, inclusiv subterane, precum și a apei în sistemele de stocare, alimentare cu apă, canalizare și canalizare în întreprinderi și pur și simplu în clădiri.

În acest fel, senzorul este capabil să măsoare nivelul unui produs lichid și, dacă este necesar, interacționând cu automatizarea, să mențină valoarea necesară. Poate monitoriza umplerea recipientului cu lichid și procesul de trecere a lichidului prin conductă, precum și debitul. Astfel, senzorul capacitiv de nivel al lichidului este o soluție indispensabilă pentru sistemele de automatizare din toate tipurile de întreprinderi.

O serie de avantaje disting senzorii capacitivi de alte tipuri de dispozitive de control al nivelului. Senzorii capacitivi sunt compatibili chiar și cu substanțe chimice agresive și inflamabile.

Pot lucra cu produse cu aproape orice proprietăți fizice, cu rezervoare de orice volum, formă și dimensiune (datorită posibilității de interacțiune fără contact). Camera poate fi fumurie, prăfuită și poate exista umiditate ridicată în aer, care nu interferează cu funcționarea senzorului.

Senzorul este ușor de plasat și foarte ușor de întreținut.Ca urmare, durata de viață a senzorului poate fi măsurată în ani, iar acuratețea și fiabilitatea, atunci când sunt utilizate corect, vor rămâne neschimbate.

Desigur, senzorii capacitivi au și dezavantaje. De exemplu, sunt sensibili la spumare, acumulare de material sau depuneri, care pot provoca alarme false. Prin urmare, este necesară întreținerea regulată a acestor senzori. Desigur, sunt mai scumpe decât alte tipuri de senzori.

În orice caz, înainte de instalare, senzorul trebuie reglat cu precizie și în timpul funcționării trebuie să monitorizați starea acestuia. Atunci fiabilitatea și acuratețea controlului vor rămâne cele mai bune.