Вибрационные сигнализаторы уровня жидкости

Вибрационный сигнализатор (датчик) уровня жидкости – прибор, определяющий достижение максимального, минимального или промежуточного уровня жидкой среды в емкости.

Достижение контролируемого уровня среды осуществляется по изменению амплитуды механических резонансных колебаний чувствительного элемента.

Модели и разновидности вибрационных сигнализаторов уровня жидкости

В таблице приведены основные характеристики различных моделей вибрационных датчиков уровня жидких сред.

Модель	Диапазон t° окружающей среды	Диапазон t° измеряемой среды	Предельное давление измеряемой среды	Удлинение сенсора	Сертификаты и допуски
INNOLevel Vibro A	-40…+70°С	-40…+150°С	40 бар	40,4 мм 100 мм	Соответствуют ТР ТС: по безопасности н/в оборудования – 004/2011 по ЭМС – 020/2011
INNOLevel Vibro U	30…+60°С	-30…+80°С (до +150°С высокотемп. версия)	20 бар	300…2000 мм	Соответствуют ТР ТС: по безопасности н/в оборудования – 004/2011 по ЭМС – 020/2011
Nivoswitch	-30…+70°С или -40…+70°С	-40…+130°С	40 бар	69…3000 мм	Соответствует ЕС 2014/35/EU и ТР ТС по безопасности н/в оборудования 004/20011 и взрывобезопасности 012/2011. Сертификаты и допуски по взрывозащищенности: ATEX, IEC-Ex, FM
ВИСУР	-55…+85°C	-40…+80°С -40…+200°С 0…+300°С	63 бар	до 4 м	0 Ex ia IIB T5…T2 Ga X Ga/Gb Ex d IIB T5…T2
EMA VR	-40…+70°C	-40…+120°С -40…+150°С	40 бар	до 1,2 м	EXd 11 СТ6
FineTek SC	-40…+85°С	-40…+150°С	40 бар	40…225 мм	–

Преимущества вибрационных датчиков уровня жидкостей

Принцип работы, конструкция и исполнение вибрационных сигнализаторов создают ряд положительных особенностей:

• Большой выбор разновидностей для разных условий установки и эксплуатации.
• Возможность монтажа и использования в разных вариантах ориентации в пространстве, в том числе с удалением аппаратной части прибора от поверхности среды.
• Возможность применения в сложных условиях благодаря наличию защищенных исполнений.
• Отсутствие необходимости в калибровке и независимость работы от параметров контролируемой среды.
• Возможность тестирования и простого обслуживания без демонтажа.

Конструктивные и технические особенности вибрационного сигнализатора уровня жидкости

Чувствительным элементом прибора выступает двухлепестковая металлическая вилка, изготовленная из нержавеющей стали 1.4301(AISI304), 1.4541(AISI321), 1.4404 (AISI316).

В зависимости от области применения, например, в пищевом производстве, к этой части прибора могут предъявляться особые требования по шероховатости, составу сплава, прочим сертификационным признакам и регламентам EC 1935/2004/EG, 2011/65/EU и RoHS.

При использовании в условиях неизбежного контакта с агрессивными средами чувствительный компонент изготавливается с защитными покрытиями PFA и защищенными уплотнениями из синтетического каучука. Корпус прибора имеет защиту класса IP65 и IP68, предусмотрено изготовление из нержавейки или алюминия с применением защитных покрытий.

Во взрывозащищенном исполнении выпускаются приборы с сертификатами по ATEX, IEC-Ex, FM, CSA, ГОСТ Р.

Принцип работы и взаимодействие со средой наблюдения вибрационного сигнализатора уровня жидкостей

Вибрационный датчик уровня жидкости не является измерителем расстояния от точки установки до зеркала поверхности. Это регистратор фактического наличия или отсутствия среды с отличной от воздуха плотностью в зоне наблюдения, определенной местоположением чувствительного элемента. За счет изменения амплитуды механических колебаний на некоторой квазирезонансной частоте, вилкой прибора фиксируется момент изменения характеристик среды, то есть, достижения поверхностью определенного уровня, где возникает или пропадает контакт с чувствительным элементом. Это происходит потому что амплитуда этих колебаний зависит от плотности той среды, в которую погружен чувствительный элемент, и изменяется при изменении плотности среды.

Эта особенность позволяет зафиксировать момент достижения поверхностью среды уровня, указывающего на пределы заполнения и опорожнения емкости. Поскольку в воздушной среде амплитуда колебаний максимальна, а при погружении вилки в жидкость с большей плотностью амплитуда снижается, электронная схема датчика способна определить момент достижения поверхностью уровня чувствительного элемента. При увеличении амплитуды датчик сигнализирует об отсутствии контакта с плотной средой, что указывает на уход поверхности ниже заданного уровня. Для создания резонансных колебаний вилки прибора применяется пьезоэлектрический контур.

В конструкции вибрационных датчиков предусмотрена возможность установки удлиненных вилок для удобства монтажа и установки в разных положениях относительно среды.

Разновидности и серии вибрационных датчиков

Вибрационные датчики семейств IL VA, IL VU рассчитаны на установку в емкостях со взрывобезопасными средами. Версии A и ATS за счет компактности могут быть размещены в местах с ограничением по размерам, датчик серии U применяется с удлинением чувствительной части до 2000 мм.

Устройства Nivoswitch имеют конструктивное удлинение чувствительной части до 3000 мм, пластиковое покрытие, минимальную шероховатость вилки для работы во взрывоопасных средах.

Семейство LVL-A7, LVL-A7H – компактные, для применения во взрывобезопасных условиях, в том числе для пищевой промышленности. Версии LVL-M1 и LVL-M2 различаются компактностью и наличием трубного удлинения, в исполнениях LVL-M1H, LVL-M2H предусмотрена полированная вилка для работы с пищевыми продуктами. Исполнение LVL-M2C позволяет работать в агрессивных средах.

Области практического применения вибрационных резонансных датчиков

Применение этого типа приборов оправдано во всех случаях, когда необходимо фиксировать достижение поверхностью жидкости заданного уровня при опорожнении и наполнении емкостей. В качестве индикатора отсутствия среды прибор может предоставить работу насосов в режиме сухого хода, прекратить или инициировать переданным сигналом заполнение емкости и откачку среды, перекрыть задвижки подачи и слива. Эти особенности позволяют применять устройства широком круге отраслей от ЖКХ до пищевой, фармацевтической и химической промышленности. Условием работоспособности датчика является отличие плотности среды от плотности воздуха и контакт среды с чувствительным элементом.

Общие технические характеристики вибрационных сигнализаторов жидкости

Большая часть параметров подключения вибрационных датчиков контроля уровня среды унифицирована. На что следует обратить внимание:

• В сериях INNOLevel Vibro U/A/ATS для генерации выходного сигнала применяется схема реле DPDT или принцип открытого коллектора с транзистором PNP/NPN для использования совместно с ПЛК и другими устройствами по требованиям EN 61131-2, при этом параметры питания и схемы подключения отличаются.
• В серии Nivoswitch предусмотрен выбор подключения по двухпроводной и трехпроводной схеме с напряжением в цепи переменного тока 20–255 В и постоянного 15–29 В, при использовании открытого коллектора PNP напряжение питания в диапазоне 12–55 В.
• Для серии LVL-M характерен большой выбор вариантов питания и подключения.

Рекомендуем получить консультацию наших специалистов для обоснованного выбора приборов.