Aktuální vydání

celé číslo

06

2018

Systémy strojového vidění

Výrobní a montážní linky

celé číslo

Měření polohy hladiny: žádný univerzální snímač neexistuje

číslo 5/2005

Měření polohy hladiny: žádný univerzální snímač neexistuje

Měření výšky hladiny nebo zaplnění nádob, zásobních tanků a sil není tak jednoduchou záležitostí, jak by se mohlo na první pohled zdát. Oprávněným požadavkem uživatele je měřit s dostatečnou přesností a při přijatelných nákladech, které nezahrnují jen cenu snímače, ale i jeho uvedení do provozu a údržbu. Zároveň je třeba respektovat charakter měřeného média, jeho teplotu, tlak v nádrži, výskyt chemicky agresivních par atd. V nádobách může být pěna, hladina může být neklidná. Někdy je nutné měřit také rozhraní různých kapalin. Snímače často pracují v prostředí s nebezpečím výbuchu nebo v prostředí s vysokými požadavky na hygienu. V některých aplikacích se požaduje spojitá informace o poloze hladiny, jinde je třeba hlídat mezní hodnoty.

Z toho vyplývá, že nemůže existovat žádné univerzální řešení měření polohy hladiny. V následujícím článku jsou představeny jen dva příklady z široké nabídky hladinoměrů od společnosti Turck.

Monitorování polohy vodivých kapalin

Pro monitorování polohy hladiny vodivých kapalin jsou vhodným řešením hladinové spínače MK91-12-R a MK91-121-R. Pracují na principu měření vodivosti mezi dvěma elektrodami. Jsou-li obě elektrody ponořeny do měřené kapaliny, je odpor mezi elektrodami malý; nárůst odporu při vynoření elektrody z kapaliny lze využít k sepnutí výstupu hladinového spínače.

Vodivostní snímače se používají k ovládání čerpadel a spínání solenoidových ventilů. Spínač může např. uzavřít napouštěcí ventil a signalizovat nebezpeční přetečení nádrže a nebo odpojit čerpadlo při nebezpečí běhu naprázdno. Dokáže také spolehlivě rozlišit pěnu a kapalinu.

Obr. 1.

Obr. 1. Vodivostní hladinové spínače MK91

Na elektrody je přiváděno střídavé pulsní napětí. Stejnosměrná složka tohoto napětí je nulová, a na elektrodách tedy nedochází k elektrolýze měřené kapaliny. Spínací bod lze měnit v rozsahu 0,2 až 100 k podle vodivosti měřené kapaliny. Na výstupu jsou dva paralelní reléové výstupy. Nastavitelné zpoždění výstupů umožňuje měřit i polohu neklidné hladiny, např. v nádržích s míchadly. Zařízení je zabudováno v kompaktním pouzdru pro montáž na lištu DIN (obr. 1).

Jednoduchou a cenově výhodnou variantou je jednoúčelový modul MK91-R11 s pevně nastavenou citlivostí na 40 k.

Plovákové hladinoměry s lineárními senzory polohy

Plovákové hladinoměry R10 a R16 se skládají z vodicí tyče z korozivzdorné oceli nebo plastu PVDF, pevně spojené s hlavicí, resp. pouzdrem elektroniky, a z plováku se zabudovaným magnetem (obr. 2).

Obr. 2.

Obr. 2. Plovákový hladinoměr s magnetostrikčním senzorem polohy

Vestavěný senzor polohy pracuje na magnetostrikčním principu. Maximální měřicí rozsah je podle provedení do 100 mm nebo až do 14 600 mm. Snímacím prvkem je plovák se zabudovaným magnetem. Skutečný měřicí rozsah, tj. nulový a koncový bod, může být při uvádění senzoru do provozu nastaven podle konkrétních požadavků pomocí programovacího vstupu.

Senzory pracují s napájecím napětím 10 až 30 V DC. Výstupním signálem je analogový signál 4 až 20 mA nebo 0 až 10 V.

Odolnost plastové vodicí tyče proti tlaku kapaliny je až 1 MPa a odolnost tyče z korozivzdorné oceli až 68 MPa. Stupeň krytí je u řady R10 IP67 a u řady R16 IP68.

Hlavní oblastí použití plovákových hladinoměrů je snímání polohy hladiny agresivních kapalin, polohy hladiny v uzavřených tlakových nádržích a v prostředí s nebezpečím výbuchu. K dispozici je i verze určená pro potravinářství.

Další snímače polohy hladiny

Měření polohy hladiny je velmi široký obor, a nabídka firmy Turck proto obsahuje množství dalších snímačů, např. fotoelektrické snímače pro průhledné i neprůhledné kapaliny a sypké látky nebo ultrazvukové a kapacitní snímače, které mohou měřit i skrz stěnu nádrže. Kompletní přehled o sortimentu snímačů polohy hladiny si mohou zájemci vyžádat na adrese uvedené za článkem.

Zuzana Chalupová,
Turck s. r. o.

TURCK s. r. o.
Hradecká 1151
500 03 Hradec Králové
tel.: 495 518 766
fax: 495 518 767
GSM: 602 145 538, 742 260 950
mobil: 602 443 710
e-mail: turck@turck.cz
http://www.turck.cz