Kapacitivni senzorji nivoja — naprava, princip delovanja, uporaba

Kapacitivni senzorji nivoja se uporabljajo predvsem kot sredstvo za spremljanje nivoja različnih tekočin. Postopek krmiljenja temelji na dejstvu, da ima vsaka tekočina določeno dielektrično konstanto. Zato je načelo delovanja kapacitivnega senzorja nivoja naslednje.

Glavni element kapacitivnega senzorja nivoja je poseben visoko občutljiv kondenzator, ki lahko spreminja svojo kapacitivnost glede na okolje, v katerem se nahaja. Občutljivost kondenzatorja omogoča, da senzor deluje enako učinkovito tako z dielektričnimi tekočinami kot tudi s tekočinami z minimalno dielektrična konstanta.

Senzor se preprosto namesti v rezervoar za tekoči material, katerega nivo v rezervoarju (na primer v cevi) je treba spremljati. Za osnovno dielektrično konstanto se vzame trenutna dielektrična konstanta zraka. In takoj, ko tekočina pride v stik z občutljivim elementom senzorja, se bo kapacitivnost občutljivega kondenzatorja spremenila.V tem trenutku bo senzor deloval - nadzorna raven tekočine bo določena.

Mimogrede, senzorji nivoja kapacitivnega tipa se lahko odzovejo na tekočino brez neposrednega stika občutljivega elementa z njo. Navsezadnje lahko spremembo dielektrične konstante določi tudi dielektrični material telesa rezervoarja, v katerem se spreminja nivo tekočine. Nadzor se lahko izvede na primer skozi pokrov, steno ali dno rezervoarja, takoj ko tekočina doseže točko, kjer je nameščen občutljiv senzorski element.

Kapacitivni merilniki nivoja s koaksialnimi elektrodami se uporabljajo za merjenje nivoja v neprevodnih medijih. Pomanjkljivost koaksialnega občutljivega elementa je njegova slaba napolnjenost s kontrolirano snovjo, zlasti pri povečani viskoznosti medija in prisotnosti trdnih nečistoč.

Senzorji se proizvajajo v različnih izvedbah: po obliki, velikosti, izvedbi občutljivega elementa, kot tudi po izvedbi in velikosti ohišja ter vrsti vgradnje senzorja (vgrajen v steno ali pokrov, nameščen ob posodi). , nameščen na suspenziji v posodi).

V primeru uporabe ene elektrode kot občutljivega elementa ima vlogo druge elektrode kondenzatorja ozemljena stena rezervoarja, če je kovinska, ali posebna ozemljena kovinska elektroda, če je stena rezervoarja narejen iz dielektrika. Posamezne elektrode so lahko toge palice ali upogljivi kabli.

Za merjenje nivoja prevodnega medija je merilna elektroda prekrita z izolacijsko plastjo. Kot izolacija se praviloma uporablja fluoroplast.

Kapacitivni senzorji nivoja tekočine se uporabljajo v najrazličnejših sodobnih industrijskih območjih, ker so združljivi s skoraj vsako tekočino. To je kmetijstvo s tekočimi gnojili in namakalnimi sistemi. To je živilska industrija (mleko, voda, pijače).

V petrokemični industriji je treba nadzorovati raven naftnih derivatov. V farmacevtskih izdelkih, tekočih pripravkih V mnogih panogah je izjemno pomembno nadzorovati nivo vode, tudi podzemne, pa tudi vode v skladiščnih sistemih, oskrbi z vodo, kanalizacijo in kanalizacijo v podjetjih in preprosto v zgradbah.

Na ta način lahko senzor meri nivo tekočega proizvoda in po potrebi v interakciji z avtomatizacijo vzdržuje zahtevano vrednost. Lahko spremlja polnjenje posode s tekočino in proces prehajanja tekočine skozi cevovod ter spremlja pretok. Tako je kapacitivni senzor nivoja tekočine nepogrešljiva rešitev za sisteme avtomatizacije v vseh vrstah podjetij.

Številne prednosti razlikujejo kapacitivne senzorje od drugih vrst naprav za nadzor nivoja. Kapacitivni senzorji so združljivi tudi s kemično agresivnimi in vnetljivimi snovmi.

Delajo lahko s proizvodi skoraj vseh fizikalnih lastnosti, z rezervoarji poljubne prostornine, oblike in velikosti (zaradi možnosti brezkontaktne interakcije). Prostor je lahko zakajen, prašen, v zraku je lahko visoka vlažnost, ki ne moti delovanja senzorja.

Senzor je enostaven za namestitev in zelo enostaven za vzdrževanje.Posledično se lahko življenjska doba senzorja meri v letih, natančnost in zanesljivost pa ob pravilni uporabi ostaneta nespremenjeni.

Seveda imajo kapacitivni senzorji tudi slabosti. Občutljivi so na primer na penjenje, nabiranje materiala ali usedlin, kar lahko povzroči lažne alarme. Zato je potrebno redno vzdrževanje takih senzorjev. Seveda so dražji od drugih vrst senzorjev.

V vsakem primeru je treba senzor pred namestitvijo natančno nastaviti in med delovanjem spremljati njegovo stanje. Potem bosta zanesljivost in natančnost nadzora ostali najboljši.