Способы физического измерения различных величин по-прежнему сохраняют актуальность в разных областях. Приборы для выполнения замеров в жидкостных средах часто предусматривают данный принцип работы. Возможно, самые простейшие из таких средств – это буйковые (поплавковые) уровнемеры, показания которых определяют положением чувствительного элемента.
Конструкция уровнемера
Поплавковые системы измерения уровня жидкости предусматривают наличие двух функциональных элементов – это уже упомянутый чувствительный элемент и прибор, обрабатывающий сигнал. Поэтому второе название таких устройств – сигнализаторы. Поплавок может выполняться из деревянных или пластиковых материалов, но внутри него, как правило, находится магнит. С другой стороны поплавок заключается в небольшую трубку, внутри которой он и совершает перемещения. Что касается второй составляющей системы, то поплавковые уровнемеры обеспечиваются фиксирующими и регистрирующими сигнал аппаратами. В простейших исполнениях это небольшой дисплей с базовой информацией об уровне жидкости, а премиальные модели обеспечиваются панелями управления с несколькими функциями обработки поступающей информации. Например, панель управления может быть связана с центральным контроллером на предприятии, который на основе полученных данных автоматически направит сигнал на емкость, наполняющую среду измерения.
Принцип работы
В процессе эксплуатации поплавок выступает в качестве датчика. Его измеряемый уровень по мере движения корректируется в зависимости от наполнения или опустошения жидкости. Генерируется дискретный сигнал, благодаря которому микроконтроллер может устанавливать конкретные показатели объема жидкости. Но и это не все задачи, которые выполняет поплавковый уровнемер. Принцип действия, основанный на физическом перемещении в жидкостной среде, вполне позволяет датчику определять и степень смешивания двух сред. Это более сложная задача, для выполнения которой используются поплавки с чувствительными материалами на поверхности. Устройство непосредственно контактирует со средой, фиксируя в том числе и химические показатели. Важно отметить, что такие приборы редко используются в простой воде. Обычно это агрессивные, пищевые или химические среды, для эксплуатации в которых также предусматриваются и специальные защитные напыления на рабочих поверхностях.
Разновидности устройства
Бывают обычные поплавковые или буйковые уровнемеры, магнитные, байпасные и двойные. В первом случае импульсы генерируются в результате физического качания датчика. Магнитные модели предусматривают связь поплавка с магнитом. В процессе эксплуатации эти два элемента находятся во взаимодействии и любое отклонение от него провоцирует изменение в регистрируемых контроллером параметрах. Для визуального наблюдения предназначен уровнемер поплавковый байпасный, который находится в трубке с делениями. Пользователь сам может осматривать положение поплавка, фиксируя его относительно шкалы. Что касается двойных моделей, то они как раз и предназначены для регистрации параметров в двух средах одновременно. В данной системе предусматривается использование связанных между собой датчиков, между которыми может организовываться импульсная сеть.
Отзывы об использовании прибора
Пользователи в первую очередь хвалят поплавковые датчики за их точность и высокую степень повторяемости. Несмотря на простую конструкцию и отсутствие сложной технической начинки, такие приборы дают достойные результаты измерения. К плюсам относятся и преимущества в виде доступной цены и независимости измерений от химического состояния жидкости. Опять же, для оценки плотности, вязкости и других показателей среды используются специальные модели устройств, но поплавковые уровнемеры специализируются именно на объеме среды. Тем не менее есть и негативные отзывы. Дело в том, что работа поплавка может зависеть от колебаний в жидкости. Плескания и небольшие вибрации могут исказить показания поплавка.
Производители и цены
Высококачественные модели предлагает компания NivoFlip, выпуская одиночные и комплексные решения для замеров уровня в жидкостных средах. В ее линейке можно найти модели со шкалой измерения до 3500 мм, при этом компания отмечает 10-миллиметровую точность отражения результата. Конкуренцию этому производителю составляет фирма RizurNBK. В ее семействе широко представлены и качественно исполнены магнитные устройства – в том числе с роликовыми байпасными указателями. В обоих случаях предлагается поплавковый уровнемер, цена которого варьируется в среднем от 1 до 3 тыс. руб. Если же необходим простой бюджетный аппарат, то можно обратиться к продукции предприятия «Альбатрос», которое выпускает модели с ценниками порядка 500-700 руб. Это вполне добротные, функциональные и гибкие в применении устройства для самых разных задач.
Где используются поплавковые уровнемеры?
Основные области использования таких устройств – в промышленности. Там, где нужно постоянно контролировать параметры технических жидкостей, задействуется измерительное оборудование и приборы. В большинстве случаев уровнемеры выступают лишь одним из звеньев контроля состояния наряду с датчиками вязкости, плотности, давления и т. д. Например, магнитные поплавковые уровнемеры часто используются в комплексе с температурными сенсорами, поскольку вторые тоже функционируют на магнитной основе – по крайней мере, это поле используется для передачи сигнала. Применяют уровнемеры и в пищевой промышленности для регуляции состояния жидкостных продуктов.
Заключение
В выборе жидкостного уровнемера следует в первую очередь определиться с принципом работы прибора. Отдавать предпочтение поплавковым моделям следует в тех случаях, если есть требования к высокой точности, а целевые среды будут гарантировать отсутствие вибраций, волн и колебаний в процессе измерения. Но и это не все параметры выбора. В простейшем исполнении уровнемер поплавковый механический, конечно, предоставляет минимум возможностей для дополнительного контроля состояния обслуживаемой среды. Однако более производительные и технологичные магнитные версии в последних моделях способны обеспечивать многостороннюю индикацию уровня, сигнализировать в моменты достижения конкретных значений и преобразовывать фиксируемые значения в пневматический унифицированный сигнал. Есть и продвижения в плане коммуникации. Связь может поддерживаться за счет основного провода в целях взаимодействия с панелью управления, но дальнейшее распространение сигнала организуется и по беспроводным каналам.
