Moderna nivåsensorer

Flytande nivåsensorer

Flottörbrytare är en av de billigaste och samtidigt pålitliga enheterna för att mäta vätskenivån. Med rätt val kan flottörbrytare användas för att övervaka nivån på en mängd olika produkter, allt från avloppsvatten, kemiskt aggressiva vätskor eller livsmedel. Höga eller låga temperaturer, närvaron av skum, bubblor eller till exempel en fungerande omrörare, slutar också vara ett problem med rätt val.

Enheten för flytnivåsensorer

Genom designen kan flytnivåsensorer delas in i flera typer.

Det enklaste är en flytsensor som rör sig längs en vertikal skaft. Inuti flottören finns som regel en permanentmagnet, och i stången, som är ett ihåligt rör, finns reed switchar… Flytande på vätskans yta, rör sig flottören längs sensorstaven efter nivåändringen och passerar förbi reed switcharna inuti stången, stänger dem eller tvärtom, öppnar dem. Signalerar när en viss nivå nås.Flera reed-brytare kan placeras inuti stammen samtidigt, och följaktligen kan en sådan sensor signalera flera värden på vätskenivån samtidigt, till exempel minimum och maximum.

En flottörbrytare av denna design kan också mäta kontinuerlig vätskenivå och ge en signal i form av ett motstånd som är proportionellt mot vätskenivån eller som en standard 4-20mA strömsignal. För detta ändamål är reed-omkopplarna inuti skaftet parallellkopplade med motstånd som visas i figuren. Flottören, som rör sig efter förändringen i vätskenivån, stänger olika reed-omkopplare, vilket orsakar en förändring av nivåsensorns totala motstånd. Dessa nivåsensorer är vanligtvis installerade ovanpå tanken och kan vara upp till tre meter långa.

Ett separat användningsområde för flytnivåsensorer är övervakning av vätskenivåer i fordon. Först och främst är dessa uppgifter att kontrollera volymen av bränsle i tung utrustning: lastbilar, grävmaskiner, diesellokomotiv. Här arbetar nivåsensorerna under förhållanden med starka vibrationer och agitation på vätskans yta. För att eliminera påverkan av dessa faktorer placeras flottörsensorn i ett speciellt dämpningsrör med en diameter som är något större än flottörens diameter.

Om det inte är möjligt att installera sensorn på tanken, kan flottörnivåsensorn byggas in i tankväggen. I det här fallet är magnetflottan monterad på gångjärn, och reedomkopplaren är vanligtvis i sensorkroppen.Dessa sensorer utlöses när vätskan når flottören och är utformade för att signalera en gränsnivå. Sensorerna kan arbeta vid temperaturer upp till 200 C i kemiskt aggressiva miljöer. Man bör komma ihåg att nivåsensorer av denna typ inte är lämpliga för mätning av klibbiga och torkande vätskor, vätskor med mekaniska föroreningar, såväl som vid frysning av vätskor.

Om det finns en hög koncentration av fasta ämnen i vätskan finns det en möjlighet att frysa eller skapa ett klibbigt lager på utrustningen, då kan en flytnivåsensor på en flexibel kabel användas för att kontrollera nivån i detta fall. En nivåsensor av denna typ är en plastcylinder eller sfär, inuti vilken det finns en mekanisk eller reed-omkopplare och en metallkula. En sådan nivåsensor är fäst vid kabeln på önskat djup, och när vätskenivån når flottören, den vänder och en metallkula inuti den aktiverar en reed switch eller mekanisk switch. Ett exempel på sådana nivågivare är LFL-serien av flytnivågivare från Pepprl + Fuchs.

Magnetostriktiva nivåsensorer

Det finns en annan typ av flytnivåsensor – magnetostriktiva sensorer. Deras funktionsprincip är baserad på att mäta utbredningstiden för en ultraljudspuls inuti en metallstav utrustad med en flottör med en inbyggd magnet. Detta är förmodligen den mest exakta typen av nivåsensor. Typisk noggrannhet för magnetostriktiva sensorer är 10 mikron eller bättre.

Magnetostriktiva sensorer tillverkas till exempel av Balluff (Micropulse), MTS Sensors (Temposonic och Level Plus), TR Electronic och andra.En annan skillnad mot traditionella nivåsensorer är att i magnetostriktiva nivåsensorer kan en flexibel kabel användas som en stav längs vilken flottören rör sig. På så sätt kan den uppmätta längden vara 12 meter eller mer, med bibehållen oöverträffad mätnoggrannhet.