Kapacitné snímače hladiny — zariadenie, princíp činnosti, použitie

Kapacitné hladinové snímače sa primárne používajú ako prostriedok na monitorovanie hladiny rôznych kvapalín. Proces riadenia je založený na skutočnosti, že každá kvapalina má určitú dielektrickú konštantu. Preto je princíp činnosti kapacitného snímača hladiny nasledovný.

Hlavným prvkom kapacitného snímača hladiny je špeciálny vysoko citlivý kondenzátor, ktorý dokáže meniť svoju kapacitu v závislosti od prostredia, v ktorom je umiestnený. Citlivosť kondenzátora umožňuje snímaču pracovať rovnako efektívne ako s dielektrickými kvapalinami, tak s kvapalinami s minimálnou hodnotou dielektrická konštanta.

Snímač sa jednoducho inštaluje do nádrže na kvapalný materiál, ktorého hladinu v tejto nádrži (napríklad v potrubí) je potrebné monitorovať. Ako základná dielektrická konštanta sa berie aktuálna dielektrická konštanta vzduchu. A akonáhle sa kvapalina dostane do kontaktu s citlivým prvkom snímača, zmení sa kapacita citlivého kondenzátora.V tomto momente bude snímač fungovať — kontrolná hladina kvapaliny bude pevná.

Mimochodom, snímače hladiny kapacitného typu sú schopné reagovať na kvapalinu bez priameho kontaktu citlivého prvku s ňou. Koniec koncov, fixácia zmeny dielektrickej konštanty môže byť tiež vykonaná dielektrickým materiálom tela nádrže, v ktorom sa mení hladina kvapaliny. Monitorovanie je možné vykonať napríklad cez veko, stenu alebo dno nádrže, akonáhle kvapalina dosiahne miesto, kde je nainštalovaný citlivý senzorový prvok.

Kapacitné hladinomery s koaxiálnymi elektródami sa používajú na meranie hladiny v nevodivých médiách. Nevýhodou koaxiálneho citlivého prvku je jeho slabé plnenie kontrolovanou látkou, najmä pri zvýšenej viskozite média a prítomnosti pevných nečistôt.

Snímače sa vyrábajú v rôznych prevedeniach: v tvare, veľkosti, prevedení citlivého prvku, ako aj v prevedení a veľkosti krytu a typu inštalácie snímača (zabudované do steny alebo krytu, umiestnené vedľa kontajnera umiestnené na suspenzii v nádobe).

V prípade použitia jednej elektródy ako citlivého prvku zohráva úlohu druhej elektródy kondenzátora uzemnená stena nádrže, ak je kovová, alebo špeciálna uzemnená kovová elektróda, ak je stena nádrže vyrobené z dielektrika. Jednotlivé elektródy môžu byť pevné tyče alebo flexibilné káble.

Na meranie hladiny vodivého média je meracia elektróda pokrytá izolačnou vrstvou. Ako izolácia sa spravidla používa fluoroplast.

Kapacitné snímače hladiny kvapalín sa používajú v širokej škále moderných priemyselných oblastí, pretože sú kompatibilné s takmer akoukoľvek kvapalinou. Ide o poľnohospodárstvo so svojimi tekutými hnojivami a zavlažovacími systémami. Ide o potravinársky priemysel (mlieko, voda, nápoje).

V petrochemickom priemysle je potrebné kontrolovať hladinu ropných produktov. Vo farmaceutických výrobkoch, tekutých prípravkoch.V mnohých priemyselných odvetviach je mimoriadne dôležité kontrolovať hladinu vody, vrátane podzemnej, ako aj vody v skladovacích systémoch, zásobovanie vodou, odpadové vody a splašky v podnikoch a jednoducho v budovách.

Týmto spôsobom je snímač schopný merať hladinu tekutého produktu a v prípade potreby v interakcii s automatizáciou udržiavať požadovanú hodnotu. Dokáže monitorovať plnenie nádoby kvapalinou a proces prechodu kvapaliny potrubím, ako aj sledovať prietok. Kapacitný snímač hladiny kvapaliny je teda nepostrádateľným riešením pre automatizačné systémy vo všetkých typoch podnikov.

Množstvo výhod odlišuje kapacitné snímače od iných typov zariadení na kontrolu hladiny. Kapacitné snímače sú kompatibilné aj s chemicky agresívnymi a horľavými látkami.

Môžu pracovať s výrobkami s takmer akýmikoľvek fyzikálnymi vlastnosťami, s nádržami akéhokoľvek objemu, tvaru a veľkosti (kvôli možnosti bezkontaktnej interakcie). Miestnosť môže byť zadymená, prašná a vo vzduchu môže byť vysoká vlhkosť, ktorá neruší činnosť snímača.

Snímač sa jednoducho umiestni a veľmi ľahko sa udržiava.Vďaka tomu možno životnosť senzora merať v rokoch a presnosť a spoľahlivosť pri správnom používaní zostane nezmenená.

Samozrejme, kapacitné snímače majú aj nevýhody. Sú napríklad citlivé na penenie, nánosy materiálu alebo usadeniny, ktoré môžu spôsobiť falošné poplachy. Preto je potrebná pravidelná údržba takýchto snímačov. Samozrejme, sú drahšie ako iné typy senzorov.

V každom prípade pred inštaláciou musí byť snímač presne nastavený a počas prevádzky musíte sledovať jeho stav. Potom zostane spoľahlivosť a presnosť ovládania najlepšia.