Sodobni plovni senzorji nivoja
Plavajoči nivojski senzorji
Plovna stikala so ena najcenejših in hkrati zanesljivih naprav za merjenje nivoja tekočin. S pravilno izbiro lahko plovna stikala uporabljamo za nadzor nivoja najrazličnejših izdelkov, od odpadne vode, kemično agresivnih tekočin ali hrane. Visoke ali nizke temperature, prisotnost pene, mehurčkov ali na primer delujoč mešalnik prav tako prenehajo biti problem s pravo izbiro.
Naprava plovnih senzorjev nivoja
Po zasnovi lahko senzorje nivoja plovca razdelimo na več vrst.
Najenostavnejši je senzor plovca, ki se premika vzdolž navpičnega stebla. V notranjosti plovca je praviloma trajni magnet, v palici, ki je votla cev, pa je reed stikala… Ko lebdi na površini tekočine, se plovec po spremembi nivoja premika vzdolž senzorske palice in, ko gre mimo reed stikal znotraj palice, jih zapre ali, nasprotno, odpre. Signalizacija, ko je dosežena določena raven.V steblu je lahko naenkrat nameščenih več reed stikal, zato lahko en tak senzor signalizira več vrednosti nivoja tekočine hkrati, na primer najmanjšo in največjo.
Plovno stikalo te zasnove lahko meri tudi neprekinjeno raven tekočine in zagotavlja signal v obliki upora, sorazmernega z nivojem tekočine, ali kot standardni tokovni signal 4-20 mA. V ta namen so reed stikala znotraj stebla povezana vzporedno z upori, kot je prikazano na sliki. Plovec, ki se premika po spremembi nivoja tekočine, zapre različna reed stikala, kar povzroči spremembo skupnega upora senzorja nivoja. Ti senzorji nivoja so običajno nameščeni na vrhu rezervoarja in so lahko dolgi do tri metre.
Ločeno področje uporabe senzorjev nivoja plovca je spremljanje nivoja tekočin v vozilih. Najprej so to naloge nadzora količine goriva v težki opremi: tovornjaki, bagri, dizelske lokomotive. Tukaj senzorji nivoja delujejo v pogojih močnih vibracij in vznemirjenja na površini tekočine. Da bi odpravili vpliv teh dejavnikov, je senzor plovca nameščen v posebno dušilno cev s premerom, ki je nekoliko večji od premera plovca.
Če senzorja ni mogoče namestiti na rezervoar, se lahko plovni senzor nivoja vgradi v steno rezervoarja. V tem primeru je magnetni plovec nameščen na tečajih, reed stikalo pa je običajno v ohišju senzorja.Ti senzorji se sprožijo, ko tekočina doseže plovec in so zasnovani tako, da signalizirajo mejno raven. Senzorji lahko delujejo pri temperaturah do 200 C v kemično agresivnih okoljih. Ne smemo pozabiti, da senzorji nivoja te vrste niso primerni za merjenje lepljivih in suhih tekočin, tekočin z mehanskimi nečistočami, pa tudi v primeru zmrzovanja tekočin.
Če je v tekočini visoka koncentracija trdnih delcev, obstaja možnost zmrzovanja ali ustvarjanja lepljive plasti na opremi, potem lahko za nadzor nivoja v tem primeru uporabite plovni senzor nivoja na gibljivem kablu. Senzor nivoja te vrste je plastični valj ali krogla, znotraj katerega je mehansko ali reed stikalo in kovinska kroglica.Tak senzor nivoja je pritrjen na kabel na želeni globini in ko nivo tekočine doseže plovec, obrne se in kovinska kroglica v njem aktivira reed stikalo ali mehansko stikalo. Primer takšnih senzorjev nivoja je serija LFL senzorjev nivoja s plovcem podjetja Pepprl + Fuchs.
Magnetostrikcijski senzorji nivoja
Obstaja še ena vrsta plavajočih senzorjev nivoja - magnetostrikcijski senzorji. Njihov princip delovanja temelji na merjenju časa širjenja ultrazvočnega impulza znotraj kovinske palice, opremljene s plovcem z vgrajenim magnetom. To je verjetno najbolj natančna vrsta senzorja nivoja. Tipična natančnost magnetostrikcijskih senzorjev je 10 mikronov ali več.
Magnetostrikcijske senzorje proizvajajo na primer Balluff (Micropulse), MTS Sensors (Temposonic in Level Plus), TR Electronic in drugi.Druga razlika od tradicionalnih senzorjev nivoja je, da se pri magnetostrikcijskih senzorjih nivoja lahko kot palica, po kateri se premika plovec, uporabi gibljiv kabel. Na ta način je lahko izmerjena dolžina 12 metrov ali več, hkrati pa ohranja neprekosljivo merilno natančnost.