Χωρητικοί αισθητήρες στάθμης — συσκευή, αρχή λειτουργίας, εφαρμογή

Οι χωρητικοί αισθητήρες στάθμης χρησιμοποιούνται κυρίως ως μέσο παρακολούθησης της στάθμης διαφόρων υγρών. Η διαδικασία ελέγχου βασίζεται στο γεγονός ότι κάθε υγρό έχει μια ορισμένη διηλεκτρική σταθερά. Επομένως, η αρχή λειτουργίας ενός χωρητικού αισθητήρα στάθμης είναι η εξής.

Το κύριο στοιχείο ενός χωρητικού αισθητήρα στάθμης είναι ένας ειδικός υψηλής ευαισθησίας πυκνωτής που μπορεί να αλλάξει την χωρητικότητά του ανάλογα με το περιβάλλον στο οποίο τοποθετείται. Η ευαισθησία του πυκνωτή επιτρέπει στον αισθητήρα να λειτουργεί εξίσου αποτελεσματικά τόσο με διηλεκτρικά υγρά όσο και με υγρά με ελάχιστη διηλεκτρική σταθερά.

Ο αισθητήρας εγκαθίσταται απλώς σε μια δεξαμενή για ένα υγρό υλικό του οποίου το επίπεδο σε αυτήν τη δεξαμενή (για παράδειγμα, σε έναν σωλήνα) πρέπει να παρακολουθείται. Ως βασική διηλεκτρική σταθερά λαμβάνεται η τρέχουσα διηλεκτρική σταθερά του αέρα. Και μόλις το υγρό έρθει σε επαφή με το ευαίσθητο στοιχείο του αισθητήρα, η χωρητικότητα του ευαίσθητου πυκνωτή θα αλλάξει.Αυτή τη στιγμή, ο αισθητήρας θα λειτουργήσει - το επίπεδο ελέγχου του υγρού θα καθοριστεί.

Παρεμπιπτόντως, οι αισθητήρες στάθμης χωρητικού τύπου είναι σε θέση να ανταποκρίνονται σε υγρό χωρίς άμεση επαφή του ευαίσθητου στοιχείου με αυτό. Εξάλλου, ο καθορισμός της αλλαγής της διηλεκτρικής σταθεράς μπορεί να γίνει και από το διηλεκτρικό υλικό του σώματος της δεξαμενής στο οποίο η στάθμη του υγρού ποικίλλει. Η παρακολούθηση μπορεί να γίνει, για παράδειγμα, μέσω του καπακιού, του τοιχώματος ή του πυθμένα της δεξαμενής, μόλις το υγρό φτάσει στο σημείο όπου είναι εγκατεστημένο το ευαίσθητο στοιχείο αισθητήρα.

Χωρητικοί μετρητές στάθμης με ομοαξονικά ηλεκτρόδια χρησιμοποιούνται για μέτρηση στάθμης σε μη αγώγιμα μέσα. Το μειονέκτημα του ομοαξονικά ευαίσθητου στοιχείου είναι η κακή πλήρωσή του με ελεγχόμενη ουσία, ειδικά με αυξημένο ιξώδες του μέσου και την παρουσία στερεών ακαθαρσιών.

Οι αισθητήρες παράγονται σε διαφορετικές εκδόσεις: σε σχήμα, μέγεθος, σχεδιασμό του ευαίσθητου στοιχείου, καθώς και στο σχεδιασμό και το μέγεθος του περιβλήματος και τον τύπο εγκατάστασης του αισθητήρα (ενσωματωμένος στον τοίχο ή κάλυμμα, τοποθετημένος δίπλα στο δοχείο , τοποθετημένο σε εναιώρημα στο δοχείο).

Στην περίπτωση χρήσης ενός ηλεκτροδίου ως ευαίσθητου στοιχείου, το ρόλο του δεύτερου ηλεκτροδίου του πυκνωτή παίζει το γειωμένο τοίχωμα της δεξαμενής, εάν είναι μεταλλικό, ή ένα ειδικό γειωμένο μεταλλικό ηλεκτρόδιο, εάν το τοίχωμα της δεξαμενής είναι κατασκευασμένο από διηλεκτρικό. Τα μεμονωμένα ηλεκτρόδια μπορεί να είναι άκαμπτες ράβδοι ή εύκαμπτα καλώδια.

Για τη μέτρηση της στάθμης ενός αγώγιμου μέσου, το ηλεκτρόδιο μέτρησης καλύπτεται με ένα μονωτικό στρώμα. Κατά κανόνα, το fluoroplast χρησιμοποιείται ως μόνωση.

Οι χωρητικοί αισθητήρες στάθμης υγρού χρησιμοποιούνται σε μεγάλη ποικιλία σύγχρονων βιομηχανικών περιοχών επειδή είναι συμβατοί με σχεδόν οποιοδήποτε υγρό. Αυτή είναι η γεωργία με τα υγρά λιπάσματα και τα συστήματα άρδευσης. Αυτή είναι η βιομηχανία τροφίμων (γάλα, νερό, ποτά).

Στην πετροχημική βιομηχανία, είναι απαραίτητος ο έλεγχος του επιπέδου των προϊόντων πετρελαίου. Σε φαρμακευτικά προϊόντα, υγρά παρασκευάσματα Σε πολλές βιομηχανίες, είναι εξαιρετικά σημαντικό να ελέγχεται η στάθμη του νερού, συμπεριλαμβανομένων των υπόγειων, καθώς και του νερού σε συστήματα αποθήκευσης, ύδρευσης, λυμάτων και λυμάτων σε επιχειρήσεις και απλά σε κτίρια.

Με αυτόν τον τρόπο, ο αισθητήρας μπορεί να μετρήσει τη στάθμη ενός υγρού προϊόντος και, εάν είναι απαραίτητο, αλληλεπιδρώντας με τον αυτοματισμό, να διατηρήσει την απαιτούμενη τιμή. Μπορεί να παρακολουθεί την πλήρωση του δοχείου με υγρό και τη διαδικασία διέλευσης του υγρού μέσω του αγωγού, καθώς και να παρακολουθεί τη ροή. Έτσι, ο χωρητικός αισθητήρας στάθμης υγρού είναι μια απαραίτητη λύση για συστήματα αυτοματισμού σε όλους τους τύπους επιχειρήσεων.

Ορισμένα πλεονεκτήματα διακρίνουν τους χωρητικούς αισθητήρες από άλλους τύπους συσκευών ελέγχου στάθμης. Οι χωρητικοί αισθητήρες είναι συμβατοί ακόμη και με χημικά επιθετικές και εύφλεκτες ουσίες.

Μπορούν να εργαστούν με προϊόντα με σχεδόν οποιεσδήποτε φυσικές ιδιότητες, με δεξαμενές οποιουδήποτε όγκου, σχήματος και μεγέθους (λόγω της δυνατότητας αλληλεπίδρασης χωρίς επαφή). Το δωμάτιο μπορεί να είναι καπνιστό, σκονισμένο και μπορεί να υπάρχει υψηλή υγρασία στον αέρα, η οποία δεν παρεμποδίζει τη λειτουργία του αισθητήρα.

Ο αισθητήρας τοποθετείται εύκολα και συντηρείται πολύ εύκολα.Ως αποτέλεσμα, η διάρκεια ζωής του αισθητήρα μπορεί να μετρηθεί σε χρόνια και η ακρίβεια και η αξιοπιστία, όταν χρησιμοποιηθούν σωστά, θα παραμείνουν αμετάβλητες.

Φυσικά, οι χωρητικοί αισθητήρες έχουν επίσης μειονεκτήματα. Για παράδειγμα, είναι ευαίσθητα στον αφρισμό, τη συσσώρευση υλικού ή εναποθέσεων, που μπορεί να προκαλέσουν ψευδείς συναγερμούς. Επομένως, απαιτείται τακτική συντήρηση τέτοιων αισθητήρων. Φυσικά, είναι πιο ακριβοί από άλλους τύπους αισθητήρων.

Σε κάθε περίπτωση, πριν την εγκατάσταση, ο αισθητήρας πρέπει να ρυθμιστεί με ακρίβεια και κατά τη λειτουργία να παρακολουθείτε την κατάστασή του. Τότε η αξιοπιστία και η ακρίβεια του ελέγχου θα παραμείνει η καλύτερη.