- Магнитные поплавковые сигнализаторы уровня жидкости
- Модели приборов и аналоги
- Области применения поплавковых магнитных датчиков уровня
- Назначение поплавковых магнитных датчиков уровня
- Преимущества
- Недостатки
- Принцип работы магнитных поплавковых датчиков уровня
- Магнитные буи-поплавки
- Кольцевые магниты для поплавков
- Поплавковые выключатели с контролем уровня воды
- Типы изделий контроля уровня заполнения
- Бесконтактные датчики: описание
- Характеристика контактных приборов
- Рекомендации по правильному выбору
- Самостоятельное изготовление датчика
- Герконовый выключатель
- Устройство датчика на основе геркона
- Схема контроля откачки воды дренажным насосом
- Недорогие приборы промышленного производства
- Различные модификации АРС
- Устройства контроля заполнения ёмкости «Кристалл»
- Приборы Burkle
- Датчики Fine Tek и Wilo
Магнитные поплавковые сигнализаторы уровня жидкости
Магнитные поплавковые сигнализаторы уровня жидкости наиболее экономичные и неприхотливые приборы. Магнитные поплавковые датчики уровня подходят под любую систему управления и могут быть автономны.
Модели приборов и аналоги
Сводная таблица моделей магнитных поплавковых датчиков уровня жидкости:
Модель | Давление процесса | Температура процесса | Плотность жидкости | Нагрузочная способность | Особенности |
Nivopoint | до 2,5 МПа (25 бар) | -40…+150°С | от 0,5 кг/литр | 250В AC 3A на контакт по выключателям (макс. до 9А) | До 5 уровней, Ex-исполнение, уровень защиты IP65. Вертикальная установка |
Nivomag | до 2,5 МПа (25 бар) | до +250°С | от 0,7 кг/литр | 250В AC 10A 220В DC 0,6A | Ex-исполнение, защита от КЗ, уровень защиты IP68. Боковая установка |
FineTekFF | до 40 бар | до +350°С | от 0,25 кг/литр | 60Вт макс., 250В макс., 5A макс. | Ex-исполнение, высокотемпературное исполнение, исполнения для агрессивных сред. Боковая и вертикальная установка |
до 4 бар (избыточное), атмосферное | -20…+120°С | от 0,55 кг/литр | 50Вт макс., 240В AC/200В DC макс., 0,5A макс., макс. проводимый ток 1А | Химически стойкие исполнения. Кабельное и разъемное соединение. Боковая и вертикальная установка | |
FineTekFD | до 30 бар | -20…+200°С | от 0,55 кг/литр | 50Вт макс., 240В AC/200В DC макс., 0,5A макс., макс. проводимый ток 1А | Кабельное и разъемное соединение, в т.ч. быстроразъемное. Боковая и вертикальная установка. |
Серия L4 | 69 бар 138 бар | -20…+135°С (опционально до 205°С) | от 0,7 кг/литр | 10 А, 125/250В AC 5 А, 125/250В AC 5/3 А резист./инд. цепь, 30 В DC | Ex – исполнение. Защита IP66. Боковая установка. Отключение электрической части без демонтажа |
Серия L6 | до 138 бар | -20…+105°С (опционально до 205°С) | от 0,9 кг/литр | 5 А, 125/250В AC | Взрывозащита. Отключение электрической части без демонтажа. Возможность монтажа на стенку резервуара или на трубопровод с помощью тройника |
FDMR | Атмосферное | до +100°С | 0,5 кг/литр (исп.N5) 0,7 (исп.N8) | 240В AC/200В DC макс., 0,5A макс. | Датчик затопления. Вертикальная установка |
На все модели магнитных поплавковых датчиков уровня OEM скидки!
Области применения поплавковых магнитных датчиков уровня
Магнитные поплавковые датчики используются с жидкими продуктами в разных сферах:
- Нефтяная и топливная промышленность (масла и топливо, легкие нефтепродукты и т.п.)
- Пищевая промышленность (напитки, вода)
- Морское дело
- Строительство (растворы)
- ЖКХ (сточные воды, дождевая вода)
- Водоочистные станции
- Фармацевтика, химическая промышленность (кислоты, спирты и т.п.)
- Насосные системы
- САУ
- Коррозионные среды
Назначение поплавковых магнитных датчиков уровня
- Сигнализация о достижении жидким продуктом контрольных уровней в баках/цистернах/иных емкостях (предельные уровни, предотвращение аварий)
- Автономный мониторинг заполнения/опустошения резервуаров с выдачей электрического сигнала (как правило, замыкание релейного контакта) в СУ и к исполнительному механизму
- Защита электрооборудования, насосов от «сухого хода»
- Управление уровнем жидкости, автоматическое наполнение баков (+ возможны системы с множеством поплавков и сложными алгоритмами)
Преимущества
Основные достоинства магнитных поплавковых сигнализаторов уровня:
- Энергонезависимость, автономная работа
- Простота и надежность
- Не требуется калибровка
- Дешевизна
Недостатки
Недостатки, на которые нужно обращать внимание:
- Непригодность для клейких жидкостей
- Проблемная работа с плещущимися жидкостями
Решение проблемы: в отдельных случаях ставится измерительная труба, либо выбираются приборы по типу магнитострикционных или байпасных. - Плавучесть зависит от поплавка
Решение проблемы: подбирайте поплавки под наименьшую рабочую плотность жидкости.
Принцип работы магнитных поплавковых датчиков уровня
Поплавковые магнитные сигнализаторы уровня устроены просто. Рабочий принцип большинства из них заключается в том, что в подвижном элементе (поплавке) находится постоянный магнит, а в неподвижной части – геркон (рис. 1, схематично). Когда поплавок приближается к геркону за счет изменения уровня жидкости, контакты замыкаются. И наоборот. В некоторых датчиках используется кольцевой магнит (рис. 2).
Магнитные буи-поплавки
. Модель BFT float служит для контроля уровня жидкостей в байпасных указателях уровня. Встроенная в поплавок магнитная система бесконтактно передает информацию об уровне жидкости на внешние дисплеи, переключатели и датчики. Вследствие своего .
Применение Поплавок для измерения уровня жидкости в байпасном указателе уровня Индивидуальный дизайн и коррозионностойкие материалы увеличивают спектр применений Химическая и нефтехимическая промышленность, газопереработка. шельфовая .
. Магнитные кольцевые магниты с магнитным поплавком серии MS01-PP (эксцентрические) обладают отличной плавучестью при водопоглощении всего 0,1%. Кроме того, они обладают высокой стойкостью к химическим растворителям, основаниям и кислотам, .
. Магнитные кольцевые магнитные приводы серии MS03-PP с поплавковым магнитом (по центру) обладают отличной плавучестью при водопоглощении всего 0,1%. Кроме того, они обладают высокой стойкостью к химическим растворителям, основаниям и кислотам, .
. Магнитный привод с магнитным поплавковым кольцом серии MS08-PP (эксцентричный) изготовлен из нейлона, обладает очень высоким отношением прочности к весу, что делает его ударопрочным и износостойким, а также способным выдерживать давление .
. Магнитный поплавок серии MS06-PP (MS06/1-PP, MS06/2-PP, MS06/5-PP, MS06/6-PP) с кольцевым приводом (по центру) изготовлен из нейлона, имеет очень высокое отношение прочности к весу, что делает их ударопрочными и износостойкими, а также .
. Магнитный привод с магнитным поплавковым кольцом серии MS09-S (эксцентричный) устойчив к высоким температурам до 350°C (660°F) и идеально подходит для применения в пищевой промышленности и производстве напитков, а также при высоком давлении. .
. Магнитный привод с магнитным поплавковым кольцом серии MS10-S (эксцентричный) устойчив к высоким температурам до 350°C (660°F) и идеально подходит для применения в пищевой промышленности и производстве напитков, а также при высоком давлении. .
Кольцевые магниты для поплавков
Каталог всевозможных курсоров, оригинальных позиционных магнитов для магнитострикционных и магнитоиндуктивных датчиков — преобразователей линейных перемещений MTS Sensors Temposonics, Balluff Micropulse, Novotechnik, Pepperl+Fuchs, Turck.
Тип: закрепленный позиционный магнит с шарниром. Совместимые серии Temposonics: RP, GP, EL, EP. Температурный диапазон эксплуатации: -40. +75 °C. Вес: 35 г.
Тип: закрепленный позиционный магнит с шарниром. Совместимые серии Temposonics: RP, GP, EL, EP. Температурный диапазон эксплуатации: -40. +75 °C. Вес: 35 г.
Тип: закрепленный позиционный магнит с шарниром. Совместимые серии Temposonics: RP, GP, EL, EP. Температурный диапазон эксплуатации: -40. +75 °C. Вес: 35 г.
Тип: закрепленный позиционный магнит с шарниром. Совместимые серии Temposonics: RP, GP, EL, EP. Температурный диапазон эксплуатации: -40. +75 °C. Вес: 38 г.
Тип: кольцевой позиционный магнит. Совместимые серии Temposonics: RD4, RF, RH, RP, GB, GH, GP, GT, EE, EH, EP. Максимальное давление: 400 бар. Температурный диапазон эксплуатации: -40. +100 °C. Вес: 11 г.
Тип: свободный позиционный магнит. Зазор между магнитом и датчиком: до 8 мм. Совместимые серии Temposonics: RF, RH, RP, GH, GP, GT, EE, EH, EP. Максимальное давление: 200 бар. Температурный диапазон эксплуатации: -40. +75 °C. Вес: 22 г.
Поплавковые выключатели с контролем уровня воды
Для полива приусадебных участков или организации водопровода на даче в основном используются аккумулирующие резервуары, наполнение которых нуждается в посильной автоматизации. Это упрощает использование систем полива и водоснабжения и избавляет от необходимости визуального контроля заполнения и опорожнения гидроаккумулятора. Если учитывать, что ёмкость, как правило, находится достаточно высоко, приглядывать за состоянием жидкости в баке очень неудобно. С этой задачей отлично справятся специальные датчики контроля заполнения ёмкости.
Типы изделий контроля уровня заполнения
Приборы контроля уровня жидкости подразделяются на два основных вида: контактные и бесконтактные.
Бесконтактные датчики: описание
Используются преимущественно в промышленных процессах и делятся на ультразвуковые устройства, ёмкостные, электродные, работающие по гидростатическому принципу и так далее. Такие устройства применяются не только в воде, но и в других средах, в том числе и агрессивных. В схему входит, помимо самого датчика, погружаемого или устанавливаемого на стенки ёмкости, контроллер управления, который устанавливается в отдельном блоке управления вне резервуара. Такие системы являются сложными и дорогими, а, следовательно, нерентабельными для использования в бытовых условиях.
Для контроля уровня наполнения бака водой, необходимой для полива или водопровода, целесообразнее применять устройства боле простые и дешёвые.
Характеристика контактных приборов
Самые распространённым в этом виде приборов контроля заполнения резервуаров являются контактные датчики поплавкового типа, собранные на основе герконов. Устройства просты, надёжны и дёшевы. Разделяются по месту расположения в ёмкости с жидкостью:
- Вертикальное расположение. Шток с поплавком и магнитом двигается вдоль вертикальной трубки, на которой расположены герконы включения и отключения насоса.
- Горизонтальное размещение. Устанавливается в верхней или нижней части стенки ёмкости. По мере наполнения резервуара поплавок с закреплённым на нём магнитом поднимается на поперечной штанге к геркону, который коммутирует отключения питания насоса.
Поплавковые датчики контроля наполнения с различными конструктивными особенностями можно приобрести в магазинах. Выбор зависит от конкретного места установки прибора и условий эксплуатации.
Рекомендации по правильному выбору
Подбор датчика контроля заполнения ёмкости зависит от большого количества факторов:
- Состав жидкости. Важно знать количество посторонних примесей в воде. Примеси могут менять плотность и электропроводность жидкости, что приведёт к неточности показаний обычного датчика.
- Ёмкость и материал изготовления резервуара.
- Функциональное предназначение сосуда для генерации жидкости.
- Вид контроля. Важно отслеживать максимальный и минимальный уровень заполнения ёмкости.
- Возможность подключения прибора в автоматизированную систему общего управления типа «Умный дом».
- Коммутационные характеристики прибора.
Существует ещё множество критериев для подбора этого датчика. Но для бытового использования они, скорее всего, не пригодятся. Параметры отбора можно существенно сократить, остановившись на следующих параметрах:
- Ёмкость резервуара.
- Способ срабатывания.
- Схема управления.
Существенное уменьшение критериев отбора позволяет подобрать датчик в магазине по достаточно невысокой цене. А также делает возможным изготовить прибор своими руками без потерь в качестве срабатывания и безопасности использования.
Самостоятельное изготовление датчика
Предположим, стоит задача автоматизировать использование насоса типа «Малыш» для обеспечения водой дачи или загородного дома. Как правило, вода нагнетается в аккумулирующий резервуар, и нужно обеспечить своевременное, автоматическое отключение насоса при достаточном заполнении ёмкости. Для этого нет необходимости устанавливать сложные и дорогие датчики. Изготовление устройства на основе геркона, которое отлично выполнит поставленную задачу, можно осуществить своими руками. Назовём это устройство: электрический поплавковый клапан уровня воды в баке на базе герконового выключателя.
Герконовый выключатель
Геркон — это выключатель, который является главной исполняющей деталью в устройстве герконового датчика уровня воды для управления насосом. Он выглядит как маленькая герметичная стеклянная ёмкость с вакуумом внутри или инертным газом. Внутри находится замкнутая или разомкнутая контактная группа, проще говоря, два замкнутых или разомкнутых контакта из ферромагнитного материала с золотым или серебряным верхним покрытием. При попадании в магнитное поле контакты детали намагничиваются и отталкиваются друг от друга, размыкая цепь, в которую они включена, останавливая её работу, или, наоборот, замыкаются и включают цепь. Герконы разделяются на два вида:
- Геркон с нормально замкнутыми контактами.
- Геркон с нормально разомкнутыми контактами.
Среда внутри стеклянной колбы препятствует окислению контактов и образованию искр при замыкании.
Устройство датчика на основе геркона
Для изготовления устройства понадобится магнитный катушечный пускатель на 220 вольт и пара герконов, один из которых замкнут в нормальном состоянии, а второй — разомкнут. И также понадобится поплавок для бака с водой, который изготавливается из пенопласта, шток, трубки и трех проводов небольшого сечения и толщины.
Схема работы устройства проста и, главное, безопасна. Принцип работы следующий:
- В процессе набора жидкости поплавок с магнитом, достигнув геркона максимального уровня, находящегося в замкнутом состоянии, размыкается под действием магнитного поля, коммутируя силовую, пускающую катушку на отключение, которая выключает насос.
- По мере убывания воды из резервуара поплавок опускается и при достижении нижнего геркона, срабатывающего на замыкание под воздействием магнитного поля, пускающая катушка коммутируется на запуск насоса.
- Датчик, изготовленный по такому принципу, способен работать много лет без нареканий в отличие от электронных систем управления контролем заполнения ёмкостей. Изготовить поплавковый датчик уровня воды своими руками несложно, и это не требует особых специальных знаний в области электротехники.
Схема контроля откачки воды дренажным насосом
По принципу вертикальной работы поплавкового механизма можно предложить схему подключения датчика для коммутации реле запуска дренажного насоса с дополнительным питанием 12 вольт.
Стоит отметить, что герконовые переключатели не способны работать с большими токами и не могут включать или отключать насос напрямую. Поэтому они используются в низковольтных схемах для коммутации мощных реле для запуска или отключения насоса. При высоком уровне начинается откачка жидкости до достижения минимального установленного уровня. Принцип работы следующий:
- При подъёме жидкости в ёмкости до верхнего уровня поплавок с магнитом замыкает верхний геркон SV 1, и на катушку реле P1 начинает поступать ток. Происходит замыкание контактов параллельно с подключённым герконом, что приводит реле в состояние самозахвата. Такая функция не позволяет отключиться напряжению питания катушки при размыкании геркона SV 1. Это достигается подключением нагрузки реле и его катушки в одну цепь.
- Происходит включение силовой катушки реле P2 в цепи питания электронасоса и начинается откачка жидкости.
- При уменьшении уровня жидкости поплавок с магнитом достигает нижнего геркона SV 2, замыкая его контакты. Положительный потенциал напряжения начинает подаваться на катушку реле P1 также и с другой стороны. Это приводит к снятию функции самозахвата и отключению реле, что коммутирует отключение силовой катушки P2, обеспечивающей питание электронасоса.
- Поменяв герконы SV 1 и SV 2 местами, датчик будет отключать насос при наполнении ёмкости до установленного уровня и включать при падении уровня жидкости.
Недорогие приборы промышленного производства
Существуют также недорогие модели датчиков контроля уровня жидкости, которые возможно приобрести в магазинах по цене около 2 тыс. рублей
Различные модификации АРС
Такие поплавковые датчики применяются, как правило, в водоёмах. Измерительная головка в приборах этого типа небольшая, что делает прибор компактным. Нагрузочная возможность применения, согласно инструкции по эксплуатации, может достигать 1 ампера. Ввод провода в устройства герметичный. Корпус сделан из пластика. Рабочий дифференциал срабатывания равен 45 градусам. Максимальное давление для корректной работы приборов — 3 бара. Стоимость около 2 тыс. рублей в зависимости от модификации.
Устройства контроля заполнения ёмкости «Кристалл»
Эти датчики поплавкового типа можно применять в агрессивных средах. Очень компактны. Измерительная головка 2.3 сантиметра в диаметре. Максимальное давление корректной работы достигает 3.3 бара. Проводной вход выполнен в виде пластикового уплотнителя. Приборы оснащены барьером искрозащиты. Могут работать в горячей среде. Цена чуть выше 2 тыс. рублей, в зависимости от модификации.
Приборы Burkle
Эти устройства предназначены для загрязнённых сред, но также могут быть использованы и в чистых водоёмах, и резервуарах с чистой водой. Максимальное давление корректной работы составляет 4.1 бара. Максимально возможная нагрузка равна 1А. Возможна работа в средах, нагретых до 170 градусов, в жидкостях плотностью до 3 кг на кв. см. Средняя цена прибора составляет 2200 рублей и зависит от незначительных модификаций, вносимых производителем.
Датчики Fine Tek и Wilo
Эти устройства поплавкового типа можно использовать в агрессивных средах. Применяются для дренажных целей, также могут быть установлены в колодцах. Датчики выдерживают нагрузку до 2 ампер. Измерительные головки компактны и составляют 2.5 см. Проводные входы выполнены в специализированном уплотнителе. Корпуса сделаны из термостойкого пластика. Устройства оснащены топливными зондами, что позволяет их использование в горючих средах. Цена колеблется от 2 тыс. до 2500 рублей и также зависит от модификации.
Приборы Wilo поплавкового типа наиболее дёшевы, но функционально не предназначены для агрессивных сред применения и могут быть использованы только в чистой воде. Датчики обладают небольшими измерительными головками и имеют компактный вид. Максимальная температура использования равна 140 градусам. Рабочий дифференциал равен всего 30 градусам. Максимальное рабочее давление не превышает 2 бара. Цена таких датчиков колеблется в районе 1900 рублей.