Vo výrobe aj v každodennom živote sa používajú rôzne nádrže na kvapaliny. Na kontrolu ich hladiny sa používajú snímače rôznych typov, z ktorých najjednoduchšie a najbežnejšie sú plavákové snímače hladiny kvapalín. Ako sa upravujú, aké sú ich odrody a kde je možné ich použiť? Aká je ich výhoda oproti iným typom snímačov?
Obsah
- Dizajn a princíp činnosti
- Mechanická odroda
- Elektrický typ
- Vlastnosti magnetického dizajnu
- Prehľad pre a proti
Dizajn a princíp činnosti
Konštrukčne pozostáva plavákový snímač hladiny z troch prvkov:
- plavák;
- systémy na prenos informácií;
- pracovný orgán alebo indikátor.
Plavák je utesnená plastová nádrž naplnená vzduchom. Jeho hustota je oveľa nižšia ako hustota vody alebo inej kvapaliny. Preto vždy zostáva na povrchu kvapalného média a je primárnym prvkom, ktorý určuje jeho hladinu.
Ako systémy prenosu informácií môžu fungovať mechanické aj elektrické alebo magnetické systémy. Prenáša údaje o stupni naplnenia zásobníka do riadiacej jednotky alebo ovláda systém mechanického plnenia.
Väčšina plavákových snímačov hladiny kvapalín prenáša informácie tak či onak do indikátora alebo do riadiacej jednotky. Prvé a najjednoduchšie snímače prostredníctvom mechanického systému tyčí a pák priamo otvárali alebo zatvárali prietok kvapaliny do zásobníka.
Mechanická odroda
Historicky sa táto odroda objavila úplne prvá. Jeho dizajn je čo najjednoduchší:
- plavák je na povrchu kvapaliny;
- mechanické spojenie plaváka s ventilom alebo indikátorom;
- indikátor alebo capan.
Keď sa hladina kvapaliny zmení, plavák stúpa alebo klesá, mechanické spojenie sa pohybuje ukazovateľ mimo nádrže alebo pôsobí na ventil na otvorenie alebo zatvorenie prívodu kvapaliny. V každodennom živote sa takýto snímač nachádza v bežnej toaletnej nádrži. Po stlačení vypúšťacieho tlačidla hladina v nádrži klesne, plavák klesne a páka otvorí ihlový ventil. Voda vstupuje do nádrže, kým sa plavák nezvýši a nezatvorí ihlový ventil pomocou páky. Podobné zariadenia je možné použiť aj v iných nádržiach, kde je tlak pri dodávaní kvapaliny relatívne malý.
Elektrický typ
Tento typ je najpresnejší a používa sa v prípadoch, keď je potrebné merať hladinu kvapaliny s maximálnou presnosťou. Princíp činnosti je nasledujúci: plavák sa pohybuje nahor alebo nadol v špeciálnom hriadeli, keď sa hladina kvapaliny zvyšuje alebo znižuje, pohyb plavák spôsobuje zmenu polohy špeciálneho vodivého posúvača pozdĺž vinutia reostatu, indikátor zobrazuje "upravený" odpor v reostat.
Tento typ má svoje výhody a nevýhody, ktoré určujú rozsah jeho použitia. Najčastejšie sa elektrický typ nachádza v plavákových systémoch na meranie hladiny paliva v nádržiach automobilov. Zmena odporu v reostate sa prenáša na číselník na prístrojovej doske.
Vlastnosti magnetického dizajnu
Charakteristickým znakom magnetických plavákových snímačov je prítomnosť jazýčkových kontaktov a permanentného magnetu zabudovaného do plaváka. Pri pohybe magnetické pole zatvára alebo otvára kontakty v utesnenom kryte, ktoré prenášajú signál do indikátora alebo do riadiacej jednotky.
Existujú rôzne modifikácie tohto typu snímačov, navrhnuté pre rôzne prostredia a presnosť odčítania (krok umiestnenia jazýčkového spínača). Plavákové jazýčkové spínače sa najčastejšie používajú v priemyselných nádržiach, kde sa vyžaduje spoľahlivosť a životnosť meracieho systému.
Prehľad pre a proti
Výhody mechanického poddruhu plavákového snímača sú jednoduchosť jeho konštrukcie a stálosť počas prevádzky. Prenos informácií do indikátora alebo pôsobenie na otvárací a zatvárací ventil sa uskutočňuje v dôsledku sily Archimedes, ktorá pôsobí na plavák, keď sa hladina vody v nádrži zvyšuje alebo znižuje. Nevýhody sú: nízka presnosť odčítania a relatívne krátka životnosť v dôsledku vplyvu média na mechanickú časť.
Elektrický typ sa vyznačuje vyššou presnosťou odčítania, ale jeho životnosť má tiež obmedzenie: keď sa posúvač pohybuje pozdĺž vinutia reostatu, kontakt je opotrebovaný. Po určitom čase sa hustota tlaku páru kontaktov stane nedostatočnou a údaje meracieho prvku sú nesprávne.
Hlavnou výhodou magnetických plavákových snímačov je ich spoľahlivosť a odolnosť. Používajú sa na meranie hladiny korozívnych kvapalín. Existuje len jedna nevýhoda - diskrétne čítania: senzor sa spustí po určitom čase zvyšovania alebo znižovania hladiny vody.
