Датчики уровня

Для систем ТГВ к распространённым датчикам уровня можно отнести электродные датчики, ёмкостные датчики и поплавковые с дифференциально-трансформаторным измерительным преобразователем.

Принцип действия электродного датчика уровня основан на проводящих свойствах жидкости или сыпучего материала, заполняющих резервуар. Схематическое изображение электродного датчика представлено на рис. 2.15.

Рис. 2.15. Схематичное изображение электродного датчика

Электроды датчиков и стальная полоса выполнены из нержавеющей стали. Если электрод находится в жидкости, например в воде, то по цепи электрод – вода – стальная полоса течёт электрический ток. Вторичный прибор измеряет наличие тока и соответственно достижение жидкостью уровня L_B или L_H; если же электрод оказывается выше уровня жидкости, то цепь тока разрывается и прибор выдаёт, например световой сигнал или напряжение, характеризующее соответствующее состояние. Это напряжение используется в системе автоматического управления.

Ёмкостный датчик уровня может быть применён для измерения уровня жидкости или непроводящего сыпучего материала. Датчик состоит из электрода и гофрированной трубы, охватывающей электрод. Схематическое изображение датчика представлено на рис. 2.16.

Рис. 2.16. Схематическое изображение ёмкостного датчика уровня

Труба и электрод составляют электрический конденсатор, емкость которого C пропорциональна уровню L и диэлектрической постоянной :

Вторичный прибор измеряет ёмкость датчика, в результате измеряется уровень среды непрерывно с точностью до 1 мм, длина датчика может быть до 2,5 м.

Поплавковый датчик уровня с дифференциально-трансформаторным преобразователем (ДТП) применяется для измерения уровня (его отклонения) в сравнительно небольших пределах ± 20 мм (рис. 2.17).

Для измерения уровня воды в барабане котла применяется несколько похожий метод, но вместо поплавка используют дифманометр с ДТП. Дифманометр подсоединяется с помощью импульсных трубок к уравнительному сосуду, а уравнительный сосуд – к барабану котла. В результате осуществляется надёжное измерение уровня с точностью ± 1 мм.