Pramoninės automatikos ir skysčių etapų stebėjimo srityse panardinami laipsnio matuokliai yra dažnas laipsnio dydžio įrankis, plačiai naudojamas daugiau nei keliose skysčių laikymo ir transportavimo aplinkose. Ypač naftos, chemijos, vandens valymo ir maisto bei gėrimų pramonėje panardinami laipsnio matuokliai, pasižymintys per dideliu tikslumu, lengvu montavimu ir plačiu pritaikymu, tapo pagrindiniais įrankiais, užtikrinančiais apsaugotą ir pastovią gamybą. Tačiau norint pasiekti aukštą-tikslumo pakopos dydį, dabar reikia ne tik struktūrinio laipsnio matuoklio formato, bet ir puikios įtempių jutiklių ir skirtingų pagrindinių komponentų skiriamosios gebos.
Slėgio jutiklių vaidmuo panardinamuose lygio matuokliuose
Įtempių jutiklis yra vienas iš svarbiausių panardinamojo etapo matuoklio aspektų. Pajutęs įtampą, kurią skysčiu daro ant jutiklio zondo, įtempimo jutiklis paverčia šį kūno apimtį elektriniu ženklu, proporcingu skysčio lygiui, taip leidžiant teisingai išmatuoti skysčio laipsnį.
1. Veikimo principas
Panardinamieji laipsnio matuokliai paprastai montuoja įtempimo jutiklį galinėje zondo pusėje, kuri panardinama į skystą terpę. Keičiantis skysčio stadijai, skysčio viršus keičia jutiklio įtampą. Jutiklis matuoja šią deformaciją ir tiksliai apskaičiuoja skysčio laipsnį, visų pirma remdamasis tokiais parametrais kaip skysčio tankis ir gravitacija.
2. Pagrindinės charakteristikos
Jautrumas ir tikslumas: Slėgio jutikliams reikalingas per didelis jautrumas, kad jie pastebėtų net nedidelius skysčio lygio pokyčius. Be to, jutiklio tikslumas lemia scenos matuoklio matavimo tikslumą. Paprastai rekomenduojamas jutiklis su maža paklaidos riba (pvz., ±0,1 % FS).
Diapazonas ir veikimo diapazonas: Įtempimo jutiklio keitimas turi būti parenkamas visiškai atsižvelgiant į skysčio talpyklos gylį ir reikiamą matmenų diapazoną. Dažnas scenos matmenys svyruoja 0-10 mH2O (0-100 kPa), nors gilesniems konteineriams papildomai yra jutikliai su didelėmis pakopomis.
Atsparumas korozijai ir{0}}aukštai temperatūrai: daugelyje pramoninių pritaikymų laipsnio matuokliai turi veikti atšiaurioje aplinkoje, pvz., aukštoje temperatūroje ir ypač ėsdinantiems gėrimams (pvz., rūgštims ir šarmams). Todėl labai svarbu pasirinkti korozijai ir aukštai{2}}temperatūrai atsparų įtempimo jutiklį.
Pagrindinių komponentų pasirinkimo vadovas
Be įtempių jutiklio, bendras panardinamojo laipsnio matuoklio veikimas papildomai paveikiamas skirtingų komponentų pagalba. Toliau pateikiami keli pagrindiniai sprendimo aspektai, kurie kartu lemia laipsnio matuoklio tikslumą, stabilumą ir patikimumą.
1. Korpusas ir pakavimo medžiagos
Laipsnio matuoklio korpusas paprastai turi būti atsparus korozijai-, vandeniui ir dulkėms, kad būtų užtikrintas ilgalaikis-pastovus veikimas atšiaurioje aplinkoje. Įprastos medžiagos apima:
Nerūdijantis plienas: tinkamas naudoti tokiose pramonės šakose kaip chemijos ir naftos pramonė, užtikrinantis tvirtą atsparumą korozijai.
Plastikas: tinka naudoti su paprastai ne{0}}ėsdinančiais skysčiais, lengvas-svoris ir patvarus.
Titano lydinys: tinka naudoti ypač korozinėje aplinkoje. Nors ir brangesnis, jis užtikrina nuostabų atsparumą korozijai.
2. Kabeliai ir jungtys
Povandeninio laipsnio matuoklio zondas paprastai yra kabeliu sujungtas su išorine demonstravimo mašina arba valdikliu. Todėl kabelio skiriamoji geba yra labai svarbi. Kabelis nebeturi tenkinti vien tik atsparumo temperatūrai ir įtempimui būtinybės, tačiau papildomai turi parodyti didelį atsparumą trukdžiams ir atsparumą dilimui, kad būtų užtikrintas pastovus ženklų perdavimas.
Aukštai{0}}temperatūrai-atsparus kabelis: tinkamas naudoti aukštos-temperatūros aplinkoje, pvz., boileriuose ir šilto vandens saugyklose.
Ekranuotas kabelis: aplinkoje, kurioje yra per daug elektromagnetinių trukdžių, ekranuotas kabelis gali tinkamai sumažinti trikdžius ir užtikrinti teisingą ženklų perdavimą.
3. Perdavimo būdas
Lygio matuokliai gali perduoti analoginio (pvz., 4–20 mA) arba skaitmeninio (pvz., RS485 ir Modbus) naudojimo indikatorius. Pasirinkus nuostabų ženklų perdavimo metodą, galima padidinti matmenų sistemos tikslumą ir pusiausvyrą.
Analoginiai įspėjimai yra tinkami įprastoms automatinio valdymo struktūroms ir užtikrina tinkamą suderinamumą, tačiau jie turi trumpesnius ženklų perdavimo atstumus ir yra linkę į elektromagnetinius trukdžius.
Skaitmeniniai indikatoriai tinka perdavimui toli{0}}atstumai ir užtikrina didesnį atsparumą ženklams, todėl jie ypač tinka didelio masto gamybos pėdsakams ar tolimoms stebėjimo sistemoms.
4. Temperatūros ir drėgmės jutikliai
Lygio dydžio tikslumą reguliariai veikia temperatūros svyravimai, ypač skysčio tankio ir slėgio priklausomybė nuo temperatūros. Todėl kai kurie aukščiausios klasės-panardinamieji scenos matuokliai yra aprūpinti temperatūros jutikliais, kurie robotiškai reguliuoja temperatūros svyravimus ir užtikrina teisingus etapo duomenis.
Temperatūros jutikliai: lygio matuokliai, suderinti su temperatūros jutikliais, gali atskleisti ir kompensuoti skysčio temperatūros pokyčius tikruoju laiku, sumažinant su temperatūra{0}}susijusias laipsnių matavimo klaidas.
Drėgmės jutikliai: kai kuriose išskirtinėse aplinkose drėgmės jutikliai gali papildomai pateikti vertingų aplinkos duomenų, padedančių padidinti universaliųjų matmenų sistemos stabilumą.
Išsamios lygio matuoklio komponentų pasirinkimo svarstymai
Renkantis laipsnometrą, be kiekvieno komponento ypatybių, reikia atsižvelgti į šiuos veiksnius:
Skysčio tipas: skirtingiems gėrimams (pvz., vandeniui, aliejui ir rūgščių/šarmų tirpalams) taikomi vienodi---šluostės ir jutiklio reikalavimai.
Aplinkos sąlygos: laipsnio matuoklio darbo aplinka (pavyzdžiui, temperatūra, drėgmė ir slėgis) iš karto turės įtakos elemento pasirinkimui.
Matavimo tikslumo reikalavimai: skirtingoms funkcijoms reikalingas išskirtinis matavimo tikslumas. Funkcijoms, kurioms keliami per dideli tikslumo reikalavimai, reikia pasirinkti didelio-tikslumo jutiklius ir puikius kompensavimo metodus.
Įrengimas ir priežiūra: Atsižvelkite į laipsnio matuoklio nustatymo ir apsaugos nuo įvykių lengvumą ir išsirinkite aspektus, kurie tinka tikrajai gamybos aplinkai.
Povandeninio skaitiklio tikslumas ir patikimumas dabar priklauso ne tik nuo paties deformacijos jutiklio, bet ir nuo skirtingų pagrindinių komponentų sprendimo. Priimant sprendimą, be dėmesio sutelkiant dėmesį į jutiklio tikslumą ir tvirtumą, taip pat labai svarbu visapusiškai atsižvelgti į aspektų ypatybes, pagrįstas visiškai skysčio savybėmis, darbo aplinka ir dydžio reikalavimais. Racionaliai nusprendus dėl fantastiškų komponentų, galima užtikrinti, kad skysto laipsnio matuoklis ir toliau nekenksmingas aplinkai ir užtikrins bendrą veikimą ilgalaikio naudojimo metu- bei atitiktų griežtus skysčio laipsnio matmenų poreikius vienoje iš pramonės sričių.