Moderné plavákové snímače hladiny

Plávajúce snímače hladiny

Plavákové spínače sú jedným z najlacnejších a zároveň spoľahlivých zariadení na meranie hladiny kvapalín. Pri správnom výbere možno plavákové spínače použiť na monitorovanie hladiny širokej škály produktov od odpadovej vody, chemicky agresívnych kvapalín alebo potravín. Problémom pri správnom výbere prestávajú byť aj vysoké či nízke teploty, prítomnosť peny, bublín alebo napríklad fungujúce miešadlo.

Zariadenie plavákových snímačov hladiny

Podľa konštrukcie môžu byť plavákové snímače hladiny rozdelené do niekoľkých typov.

Najjednoduchší je plavákový snímač, ktorý sa pohybuje po zvislej stopke. Vo vnútri plaváka je spravidla permanentný magnet a v tyči, ktorá je dutou trubicou, je jazýčkové spínače… Plavák plávajúci na hladine kvapaliny sa po zmene hladiny pohybuje po tyči snímača a prejdením jazýčkových spínačov vo vnútri tyče ich zatvára alebo naopak otvára. Signalizácia pri dosiahnutí určitej úrovne.Vo vnútri drieku môže byť umiestnených niekoľko jazýčkových spínačov naraz, a preto jeden takýto snímač môže signalizovať niekoľko hodnôt hladiny kvapaliny naraz, napríklad minimum a maximum.

Plavákový spínač tejto konštrukcie môže tiež merať nepretržitú hladinu kvapaliny a poskytovať signál vo forme odporu úmerného hladine kvapaliny alebo ako štandardný prúdový signál 4-20 mA. Na tento účel sú jazýčkové spínače vo vnútri stonky zapojené paralelne s odpormi, ako je znázornené na obrázku. Plavák, pohybujúci sa po zmene hladiny kvapaliny, uzatvára rôzne jazýčkové spínače, čo spôsobuje zmenu celkového odporu snímača hladiny. Tieto snímače hladiny sa zvyčajne inštalujú na vrch nádrže a môžu byť dlhé až tri metre.

Samostatnou oblasťou použitia plavákových hladinových snímačov je monitorovanie hladiny kvapalín vo vozidlách. V prvom rade ide o úlohy kontroly objemu paliva v ťažkých zariadeniach: nákladné autá, bagre, dieselové lokomotívy. Tu snímače hladiny pracujú v podmienkach silných vibrácií a miešania na povrchu kvapaliny. Aby sa eliminoval vplyv týchto faktorov, plavákový snímač je umiestnený v špeciálnej tlmiacej trubici s priemerom o niečo väčším ako je priemer plaváka.

Ak nie je možné nainštalovať snímač na nádrž, potom je možné plavákový snímač hladiny zabudovať do steny nádrže. V tomto prípade je magnetický plavák namontovaný na pántoch a jazýčkový spínač je zvyčajne v tele snímača.Tieto snímače sa spustia, keď kvapalina dosiahne plavák a sú navrhnuté tak, aby signalizovali hraničnú hladinu. Snímače môžu pracovať pri teplotách do 200 C v chemicky agresívnom prostredí. Treba mať na pamäti, že snímače hladiny tohto typu nie sú vhodné na meranie lepkavých a zasychajúcich kvapalín, kvapalín s mechanickými nečistotami, ako aj v prípade mrazivých kvapalín.

Ak je v kvapaline vysoká koncentrácia pevných látok, existuje možnosť zamrznutia alebo vytvorenia lepkavej vrstvy na zariadení, potom možno v tomto prípade použiť na kontrolu hladiny plavákový snímač hladiny na ohybnom kábli. Snímač hladiny tohto typu je plastový valec alebo guľa, vo vnútri ktorého je mechanický alebo jazýčkový spínač a kovová guľa.Takýto snímač hladiny sa pripevní na kábel v požadovanej hĺbke a keď hladina kvapaliny dosiahne plavák, otočí sa a kovová gulička v ňom aktivuje jazýčkový spínač alebo mechanický spínač. Príkladom takýchto hladinových snímačov je séria plavákových hladinových snímačov LFL od Pepprl + Fuchs.

Magnetostrikčné snímače hladiny

Existuje ďalší typ snímača hladiny plaváka - magnetostrikčné snímače. Ich princíp činnosti je založený na meraní doby šírenia ultrazvukového impulzu vo vnútri kovovej tyče vybavenej plavákom so zabudovaným magnetom. Toto je pravdepodobne najpresnejší typ snímača hladiny. Typická presnosť magnetostrikčných senzorov je 10 mikrónov alebo lepšia.

Magnetostrikčné snímače vyrába napríklad Balluff (Micropulse), MTS Sensors (Temposonic a Level Plus), TR Electronic a iné.Ďalším rozdielom od tradičných hladinových snímačov je, že v magnetostrikčných hladinových snímačoch môže byť ako tyč, po ktorej sa plavák pohybuje, použitý flexibilný kábel. Týmto spôsobom môže byť nameraná dĺžka 12 metrov alebo viac pri zachovaní neprekonateľnej presnosti merania.