Одноэлектродные кондуктометрические датчики уровня ОВЕН ДС. Датчик уровня электродныйОдноэлектродные датчики уровняДатчики уровня кондуктометрического типа предназначены для измерения и сигнализации уровней электропроводных жидкостей (вода, молоко, пищевые продукты – слабокислотные, щелочные и пр.). Принцип действия датчиков основан на изменении электропроводности между общим и сигнальным электродами в зависимости от уровня сигнализируемой жидкости. Модификации одноэлектродных датчиков уровняОдноэлектродные кондуктометрические датчики уровня выпускаются для работы на различные давления и температуру. Датчик ДС.ПВТ предназначен для эксплуатации в насыщенном паре. Модификации и основные параметры одноэлектродных датчиков
Стержни (электроды) для одноэлектродных датчиков уровняСтержень с адаптером Стержни выпускаются в исполнениях: 0,5 / 1 / 1,95 / 1,95 с адаптером / 2,5 / 3 / 3,5 / 4 м. Стержень с адаптером позволяет увеличивать длину электродов. Фиксированная длина стержня - 1,95 м. Благодаря адаптеру можно наращивать длину электрода датчика до 10 м. Разборная конструкция электрода обеспечивает удобство транспортировки. Материал электродов – сталь нерж. 12Х18Н10Т. Стержни не входят в комплект поставки датчика, они заказываются отдельно. При заказе стержня с адаптером в комплект входит: электрод длиной 1,95 м с резьбой с двух сторон, адаптер, две гайки. Конструкция. Принцип работы. ПрименениеПринцип действия кондуктометрического датчика основан на разнице между электропроводностью воздуха и жидкости. Эта разница фиксируется двумя электродами: сигнальным, установленным на необходимом уровне, и общим. Когда поверхность жидкости соприкасается с сигнальным электродом, происходит замыкание между двумя электродами. Кондуктометрические датчики применяются для измерения уровня как в металлических, так и неметаллических резервуарах. В металлических резервуарах количество применяемых для измерения сигнальных электродов соответствует числу измеряемых уровней, а общим электродом служит стенка резервуара. В этом случае потребителю следует приобрести один или несколько датчиков (в зависимости от количества сигнализируемых уровней) с электродами соответствующей длины. В неметаллических резервуарах количество используемых датчиков должно быть на один больше, чем число сигнализируемых уровней, поскольку один из них служит в качестве общего электрода. Его длина должна быть максимальной по отношению к длине электродов других датчиков. Принцип действия Пример применения (металлический резервуар) вертикальный монтаж Пример применения (металлический резервуар) горизонтальный монтаж www.owen.ru NRG NRS ER Аварийные сигналы низкого/высокого уровня с функцией самоконтроляАварийные сигналы низкого уровняОграничение нижнего уровня NRG 16-11*/NRG 10-14*/ NRS 1-7 b* Используйте ограничитель нижнего уровня воды с самоконтролем и периодическим самотестированием типа NRG 16-11* в комбинации с реле уровня NRS 1-7, в водогрейных и паровых котлах. Данное оборудование соответствует немецкими стандартами для паровых котельных, эксплуатирующихся без постоянного наблюдения со стороны персонала (TRD 604 лист 1 и 2). При эксплуатации котла в соответствии с TRD 604 требуется использовать два ограничителя нижнего уровня с функцией самоконтроля, а при эксплуатации котла в соответствии с TRD 602 требуется использовать только один ограничитель нижнего уровня с функцией самоконтроля.Электродный датчик уровня NRG 16-11* может применяться со следующим оборудование GESTRA:
Электродный датчик уровня NRG 17-11* NRG 17-50/ NRG 17-51/ может применяться со следующим оборудование GESTRA:
Электродный датчик уровня NRG 19-11* / NRG 19-50 / NRG 19-51 может применяться со следующим оборудование GESTRA:
В соответствие с нормами и правилами TRD монтаж двух устройств аварийной сигнализации низкого уровня в один штуцер не допускается. Ограничитель нижнего уровня и контроллер NRG 16-36*/ NRG 10-14*/NRS 1-9* Контроллер уровня и ограничитель нижнего уровня воды с самоконтролем и периодическим самотестированием используется в комбинации с электродным датчиком уровня NRG 16-36 для двухпозиционного регулирования подачи питательной воды в котел, обнаружения высокого уровня (аварийный сигнал) и ограничения нижнего уровня (аварийный сигнал низкого уровня). Применение в паровых и водогрейных котлах высокого давления в соответствии с TRD 602 и TRD 604, лист 1 и 2. Сменный блок в пластиковом корпусе для монтажа в шкаф управления. Для доступа к клеммам необходимо отсоединить блок от его основания. Сменный блок может быть установлен на монтажных рельсах 35 мм или на монтажной панели. Корпуса для нескольких сменных блоков поставляются по запросу. Аварийные сигналы высокого уровняОграничитель верхнего уровня “Традиционная конструкция” NRG 16-4 / NRS 1-2* Используйте в комбинации с реле уровня NRS 1-2 для ограничения уровня воды (аварийный сигнал низкого уровня), двухпозиционного регулирования и сигнализации различных уровней токопроводящих жидкостей. Исполнение из нержавеющей стали особенно подходит для применения в агрессивных средах. Согласно нормам и правилам TRD 604 (эксплуатация котла без постоянного наблюдения со стороны персонала) в сосудах и паровых котлах с давлением до PN40 требуется применять в комбинации с реле уровня. Комбинация приборов для аварийной сигнализации высокого уровня и регулирования уровня. Электродный датчик уровня NRG 16-4 поставляется с резьбовым соединением 3/8" BSP. Материал: X6CrNiMoTi17-12-2 (DIN 1.4571). Возможны различные длины электродов. Перед монтажом датчика электроды следует укоротить до требуемых уровней переключения. Электрическое подключение датчика производится посредством 4-х штырькового коннектора. “Высокоинтегрированная конструкция” NRG 16-12*/ NRG 10-14*/ NRS 1-8* Используйте в комбинации с реле уровня NRS 1-8* в качестве устройства аварийной сигнализации высокого уровня с самоконтролем и периодическим самотестированием согласно TRD 604 (лист 1 и 2) для обнаружения высокого уровня воды (аварийный сигнал высокого уровня) в паровых и водогрейных котлах высокого давления. Система ограничения верхнего уровня включает в себя электродный датчик уровня NRG 16-12*, NRG 17-12*, NRG 17-50, NRG 17-51, или NRG 19-12*, NRG 19-50, NRG 19-51 и реле уровня NRS 1-8*. Электродные датчики уровня NRG 16-12*, NRG 17-12*, NRG 17-50, NRG 17-51, и NRG 19-12, NRG 19-50, NRG 19-51 состоят из измерительного электрода, герметично вмонтированного в корпус и изолированного специальными уплотнительными шайбами. Герметичное подключение измерительного электрода обеспечивается специальным образом посредством штифта и контактного кольца. Система компрессионных пружин всегда обеспечивает достаточное усилие нажатия на уплотнительные шайбы, даже если изменяется температура. Данный штифт изолирован PTFE. Контактное кольцо и корпус соединены alvas-eng.ru Электродный датчик - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2Электродный датчикCтраница 2 Всевозможные электродные датчики позволяют производить не только внеш - - ние измерения температуры тела, биопотенциалов мышц и нервов - но и объективно регистрировать - протекание внутренних процессов - жизнедеятельности. [16] Электрические электродные датчики подают сигнал при замыкании двух электродов. Такое замыкание производится материалом при заполнении бункера. Ввиду того что материал связан с заземленным бункером, связь датчика устраивается обычно однопроводной. Емкостные датчики основаны на изменении их емкости при заполнении бункера материалом. [17] Конструктивно электродные датчики могут быть выполнены в виде стержней, труб, цепей или тросов, укрепленных на изготовляемых серийно проходных или тарельчатых высоковольтных изоляторах. Применение цепей и тросов особенно оправдано в тех случаях, когда контролируется наличие материала, движущегося в потоке, например на ленте транспортера. [19] Электродные датчики уровня воды применяются и в других установках, кроме насосных, например, в системе подкачки воды в парогенераторах. [20] Однако электродные датчики в целом должны быть выполнены из коррозионноустойчивых материалов. Особенно большое внимание следует уделить защите всех контактов, которые по возможности нужно заменить пайкой, сваркой или выполнить максимально герметичными. [21] Наладка электродных датчиков сводится, как правило, к выбору напряжения питания, при котором четко срабатывает реле световой ( звуковой) сигнализации по цепи напряжение питания - реле - электрод - контролируемая среда - заземление. Выбор напряжения необходимо начинать с его меньших значений. [22] Находят применение электродные датчики ДУ-1007, состоящие из кислотоупорного винипластового стержня, на котором смонтированы контакты нижнего уровня и подвижное кольцо с контактом верхнего уровня, которое может быть установлено и закреплено на заданной высоте. Применяются поплавковое реле со встроенным сельсинным датчиком для дистанционной передачи показаний и реле уровня. [23] Если используется электродный датчик выносного типа, то при измерении и регулировании рН хлорного анолита на стадии его подкисления перед вакуумным ( или воздушным) обесхлориванием возникают некоторые затруднения из-за выделения газообразного хлора. В этом случае целесообразно увеличить сепарационный объем корпуса датчика, сохраняя, конечно, при этом необходимую глубину погружения электродов, и соединить его с линией отсоса хлора, находящейся под вакуумом. [24] Измерение потенциалов электродных датчиков осуществляется электронными приборами с двумя позиционными автоматическими регуляторами. Если концентрация цианидов в поступающих стоках превышает заданное значение или рН отклоняется от 10 5, срабатывает цепь из следующих звеньев: датчик - усилитель - регулятор-дозатор реагента. [25] Такое включение электродного датчика обеспечивает включение исполнительного механизма при замыкании электрода сыпучим продуктом. [27] Основными элементами электродного датчика уровня ( рис. 13.1) являются блок сигнализации и электроды, устанавливаемые на высоте контролируемого уровня. При достижении уровнем того или иного электрода вследствие электрической проводимости воды замыкаются соответствующие цепи в электрической схеме сигнализации и управления насосными агрегатами. [28] Принцип действия электродных датчиков уровня основан на электропроводности среды, уровень которой контролируется. При повышении уровня среды и касании ее электрода замыкается электрическая цепь, в результате чего подается световой ( звуковой) сигнал. [29] Схема включения электродного датчика контроля залива насоса с применением электронной лампы приведена на рис. 63, а. Усилителем в схеме используют лампу двойного триода с раздельными катодами. [30] Страницы: 1 2 3 4 5 www.ngpedia.ru 4 Датчики и регуляторы уровня.ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4 4.1 Общие сведения о средствах контроля уровняЗадача контроля уровня жидкостей и сыпучих материалов характерна для многих технологических процессов предприятий общественного питания и пищевых производств. Контролировать уровень необходимо для сигнализации о готовности аппарата к работе при достаточном уровне материала, автоматического поддержания заданного уровня, объёмного дозирования, защиты аппарата от аварийного режима при падении уровня ниже допустимого (защита от сухого хода). Источниками информации в соответствующих системах служат поплавковые, гидростатические, электродные, ёмкостные и акустические датчики уровня. 4.1.1 Поплавковые датчики уровня состоят из чувствительного элемента в виде поплавка, находящегося на поверхности жидкости и контактного преобразователя, контакты которого переключаются под воздействием поплавка. Схемы датчиков изображены на рисунке 4.1. В качестве контактных преобразователей используются различные типы микропереключателей (рисунок 4.1а) и герметичные магнитоуправляемые контакты – герконы (рисунок 4.1б). Система автоматического регулирования уровня на базе герконов применяется, в частности, в кипятильнике непрерывного действия типа КНЭ-50М. Поплавковые датчики уровня с микропереключателями используются в посудомоечных машинах, в торговых и технологических автоматах, в дозаторах жидких компонентов тестоприготовительного производства.
N S Рисунок 4.1 - Поплавковые датчики уровня а) с микропереключателем; б) с герконом. 1 – поплавок; 2 – контактный преобразователь; 3 – постоянный магнит; 4 – рычаг. 4.1.2 Принцип действия гидростатических датчиков уровня основан на зависимости давления столба жидкости, находящейся над отборным устройством датчика, от уровня этой жидкости. Схема гидростатического датчика, применяемого для контроля уровня в ваннах посудомоечных машин непрерывного действия, приведена на рисунке 4.2. Давление Р воздуха в замкнутом объеме, образованном отборным устройством (демпфером) 1, соединительной трубкой 2 и полостью, расположенной под мембраной 3 мембранно-контактного преобразователя, определяется высотой столба жидкости h, а, следовательно, зависит от уровня H жидкости в сосуде:
где ρ – плотность жидкости, кг/м3; q – ускорение свободного падения, м/с2. Это давление действует на мембрану 3 преобразователя. При достижении уровнем определенного значения мембрана прогибается, и контакты 4, переключаясь, выдают в схему сигнализации или регулирования соответствующий сигнал. Мембранно-контактный преобразователь имеет специальные регулировочные винты, которымидостигается настройка заданных верхнего и нижнего значений уровня, при которых происходят переключения датчика. Рисунок 4.2 - Гидростатический мембранный датчик уровня 1 – демпфер; 2 – трубка; 3 – мембрана; 4 – контактный преобразователь. 4.1.3 Принцип действия электродных (кондуктометрических) датчиков уровня основан на замыкании жидкостью электрической цепи между двумя электродами или между электродом и корпусом резервуара, в котором контролируется уровень. Датчики включаются преимущественно в цепи переменного тока, чтобы исключить возможность электролиза идкости. Электроды датчиков выполняются в виде стержней из латуни или нержавеющей стали диаметром 5-10 мм и длиной 15-150 мм, а также в виде спирали из стальной проволоки диаметром 1-2 мм. От корпуса сосуда, на котором датчик устанавливается, он изолируется диэлектрическими втулками или прокладками. Электродные датчики используются для контроля уровня воды и различных водных растворов, а также жидких пищевых продуктов. С использованием этих датчиков работают системы защиты нагревателей от «сухого хода», защиты резервуаров от переполнения, регулирования уровня. На рисунке 4.3 изображены два варианта схем включения датчика: включение обмотки электромагнитного реле непосредственно через электродный датчик и включение электродного датчика в цепь управляющего электрода симметричного тиристора. Первый вариант использован в схемах пищеварочных котлов, кипятильников, водонагревателей. Второй вариант применяется в схемах посудомоечных машин периодического действия.
KV KV VS a к E1 E2 у Рисунок 4.3 – Схемы включения электродных датчиков уровня а – с включением обмотки электромагнитного реле непосредственно через электроды датчика; б – с использованием симметричного тиристора (симистора) Характеристикой преобразования датчиков уровня является зависимость вырабатываемого ими выходного сигнала от контролируемого уровня жидкости. Для всех описанных выше датчиков выходным сигналом является замыкание или размыкание электрической цепи. Если замкнутое состояние цепи обозначить "I", а разомкнутое "0", то характеристика преобразования будет иметь вид, представленный на рисунке 4.4. Разница Н значений уровня, при которых происходят переключения датчика с возрастанием уровня и с его уменьшением, называется зоной нечувствительности или дифференциалом датчика. Рисунок 4.4 - Характеристика преобразования датчика уровня 1 – при увеличении уровня; 2 – при снижении уровня. 4.1.4 Принцип действия ёмкостных датчиков уровня основан на использовании конденсатора, электрическая ёмкость которого изменяется в зависимости от уровня контролируемого материала. Ёмкостные датчики применяются для измерения и сигнализации уровня жидких, сыпучих и гранулированных материалов с диэлектрической проницаемостью отличной от проницаемости воздуха. В соответствии со схемой на рисунке 4.5а общая емкость пластинчатого конденсатора С определятся как сумма емкостей С1и С2частей, занятых контролируемым материалом и воздухом (рисунок 4.5б)
где в – ширина пластин конденсатора; H – высота пластин конденсатора; d – расстояние между пластинами; h – уровень контролируемого материала; ε0– абсолютная диэлектрическая проницаемость вакуума; εВ- относительная диэлектрическая проницаемость воздуха; εМ- относительная диэлектрическая проницаемость контролируемого материала. Так как относительная диэлектрическая проницаемость материалов в несколько раз больше, чем у воздуха, то емкость конденсатора будет увеличиваться пропорционально высоте h (рисунок 4.5в). В емкостных датчиках, предназначенных для непрерывного измерения уровня, конденсатор образован измерительным зондом, частично погруженным в контролируемый материал, и корпусом резервуара. Измерительный зонд в зависимости от требуемой длинны выполнен из проволочного троссика, металлического стержня или трубки. Если контролируемый материал обладает агрессивностью или электропроводностью*, то измерительный зонд покрывают слоем изоляции.
εв εжжж εв εж а) б) в) Рисунок 4.5 – Чувствительный элемент емкостного датчика а – схема конструкции; б – эквивалентная схема; в – характеристика преобразования. Зонд соединяется с измерительным преобразователем специальным кабелем. Измерение емкости осуществляется при помощи резонансных и мостовых схем. Так как емкость конденсатора должна находиться в пределах нескольких пикофарад, то в схемах используется напряжение высокой частоты (напряжение на электроде 10…12В, сила тока 10…30мкА). Емкостные датчики, предназначенные для сигнализации о заданных значениях уровня выполняются в двух вариантах: 1) с измерительным зондом в виде короткого изолированного электрода, введенного в резервуар на заданном уровне, и контактирующего с материалом при достижении им этого уровня и 2) устанавливаемые на заданном уровне снаружи резервуара, т.е. не вступающие с контролируемым материалом в непосредственный контакт. В обоих вариантах изменение емкости конденсатора происходит за счет попадания в его электрическое поле контролируемого материала, преобразуется в релейный выходной сигнал выходным элементом в виде контактов электромагнитного реле или транзистора с открытым коллектором. Бесконтактный вариант датчика в настоящее время является наиболее распространенным. studfiles.net Электродный датчик - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 4Электродный датчикCтраница 4 Жидкостные температурные компенсаторы представляют собой электродный датчик, параметры которого аналогичны параметрам основной измерительной ячейки. [46] Жидкостные температурные компенсаторы представляют собой электродный датчик RcfJ, параметры которого аналогичны параметрам основной измерительной ячейки Rx. Компенсатор заполняется эталонной жидкостью, имеющей температурный коэффициент проводимости, близкий к температурному коэффициенту контролируемой жидкости. Компенсатор герметически закрывается и вводится в исследуемый раствор вместе с измерительной ячейкой концентратомера. Благодаря близости температурных коэффициентов эталонной и контролируемой жидкости, а также равенству их температур, изменение сопротивления измерительной ячейки от колебаний температуры компенсируется изменением сопротивления жидкостного компенсатора. Этот метод обеспечивает высокую точность компенсации, но использование жидкостного компенсатора усложняет конструкцию датчика концентратомера. Кроме того, для получения стабильных результатов необходимо периодически проверять и поднастраивать измерительную схему, так как свойства эталонной жидкости со временем могут измениться. [47] При достижении уровнем среды электродного датчика электрическая цепь замыкается через заземление на источник питания. Комплект реле уровня состоит из блока сигнализации и питания трех электродов-датчиков. Два из них служат для сигнализации и регулирования, а третий - для аварийной сигнализации уровня. Причем датчик аварийного уровня может быть использован как для максимального, так и для минимального уровня. На блоке сигнализации ( рис. IV.43 6) установлены три сигнальные лампы: красная - нижний уровень, желтая - верхний и зеленая - средний. [49] Усилители, применяемые для электродных датчиков, весьма разнообразны. Они разработаны на основе электронных ламп, магнитных сердечников и полупроводниковых приборов. Однако ограниченный срок службы вакуумных электронных ламп ( несколько сотен часов), неспособность выдерживать тряску, удары, перегрузки заставляют использовать усилители, построенные на полупроводниковых триодах. [50] Наблюдение за чистотой поверхности электродных датчиков, систематическая ее очистка и промывка - одно из условий надежной работы рН - метров в хлорных производствах. [51] Чем объясняются конструктивные особенности электродных датчиков электропроводности для измерения малых и больших значений удельной электропроводности. [52] Существует несколько схем с электродными датчиками уровня. На рис. 9.7 приведена схема с электродными датчиками уровня для автоматизации пуска и остановки четырех насосных агрегатов с использованием реле РПН. [53] Существует несколько схем с электродными датчиками уровня. На рис. 11.6 приведена схема с электродными датчиками уровня для автоматизации пуска и остановки четырех насосных агрегатов с использованием реле РПН. [54] При измерении солесодержания с помощью электродных датчиков для уменьшения температурной погрешности применяют различные способы автоматического введения коррекции с помощью металлических или полупроводниковых термометров сопротивления. [56] Существуют и другие схемы с электродными датчиками, однако основной принцип их действия остается неизменным - последовательное замыкание цепей управления через электроды, опущенные в приемный резервуар. [57] Если в воде, где применяется электродный датчик, много минеральных частиц, то они осаждаются на электродах и детали крепления электродов, что приводит к нарушению работы системы автоматики, и нужна чистка датчика. При повышенной температуре на электродах осаждается также накипь, что требует более частой чистки. [59] Уровень в резервуаре контролируется с помощью электродного датчика на шесть отметок. Шесть электродов этого датчика заключены в металлическую трубу, к которой электрически присоединяется нулевой провод. Эта труба, кроме того, должна быть присоединена к контуру заземления. [60] Страницы: 1 2 3 4 5 www.ngpedia.ru Электродный датчик уровня Металлы и Сварка | |||||||||||||||||||||||||||||||||
Электродный датчик уровня | Наименование параметра | Значение |
| Тема статьи: | Электродный датчик уровня |
| Рубрика (тематическая категория) | Металлы и Сварка |
Электродный датчик уровня используется для контроля уровня электропроводных жидкостей. Он имеет короткий 1 электрод и два длинных 2, 3, которые укреплены в коробке зажимов. Короткий электрод является контактом верхнего уровня жидкости, а длинный — нижнего уровня. Датчик соединяется проводами со станцией управления двигателем насоса. Когда вода касается короткого электрода, это приводит к отключению пускателя насоса. Снижение уровня воды, когда он становится ниже длинного электрода, дает команду на включение насоса.
Рисунок Электродный датчик уровня
Электроды датчика включены в цепь катушки промежуточного реле К, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ включается во вторичную обмотку понижающего трансформатора напряжением 12 В. При повышении уровня жидкости в резервуаре до уровня короткого электрода 1, образуется электрическая цепь: вторичная обмотка трансформатора — катушка реле К - электрод 1 - жидкость - электрод 2. Реле срабатывает и становится на самопитание через свой контакт К и электрод 3, при этом контакты 6 реле дают команду на отключение электродвигателя насоса. При снижении уровня жидкости, когда он становится ниже уровня электрода 3, реле отключается и включает электродвигатель насоса.
Электродный датчик уровня - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Электродный датчик уровня" 2014, 2015.
Читайте также
Электродный датчик уровня используется для контроля уровня электропроводных жидкостей. Он имеет короткий 1 электрод и два длинных 2, 3, которые укреплены в коробке зажимов. Короткий электрод является контактом верхнего уровня жидкости, а длинный — нижнего уровня. Датчик... [читать подробнее].
referatwork.ru
Датчики
Количество просмотров публикации Датчики - 268
ЛЕКЦИЯ 8
Датчики температуры, давления, уровня, пути. Фотодатчики. Оптоэлектрические датчики. Герконы. Датчики скорости. Датчики Холла. Реле. реализующие функции датчиков (реле времени, напряжения, тока)
В процессе работы электротехнического и технологического оборудования возникает крайне важно сть контролировать происходящие при этом процессы, для этого нужно иметь информацию о состоянии и текущих значениях скорости, тока, момента͵ ЭДС, температуры, давления, уровня, положения, освещенности и т.д. Устройства, которые выдают подобную информацию в виде электрических сигналов, получили название измерительных преобразователей или датчиков.
Сигнал от датчика подается на устройство сравнения вместе с заданным сигналом, сигнал разности подается на усилитель, и данный усилительный сигнал действует на исполнительный орган, изменяющий состояние регулируемого (контролируемого) объекта.
Классифицируются датчики по следующим признакам:
по принципу преобразования электрических и неэлектрических величин в электрические датчики подразделяются на пьезоэлектрические, тепловые, давления, уровня, пути, электромагнитные датчики, фотодатчики, оптроны, герконы, датчики Холла;
по конструкции – контактные и бесконтактные;
по роду тока и величине напряжения;
по току выходного исполнительного органа;
по конструктивным особенностям и степени защиты.
Тепловые датчикиПринцип действия тепловых датчиков основан на использовании тепловых процессов (нагрева, охлаждения, теплообмена). Для измерения температуры преобразование происходит в промежуточную величину, к примеру в ЭДС, электрическое сопротивление и другие величины.
Из всех существующих методов измерения температуры наиболее широко применяются термоэлектрические.
Термоэлектрическое явление состоит по сути в том, что при соединении двух проводов А и В (рис. 8.1) из разных материалов (термопара) и создании разности температур между точкой соединения Т1 и точками свободных концов Т0 возникает ЭДС, пропорциональная разности функций температур:
.
Значение термо ЭДС зависит от материалов термопары и колеблется в пределах от долей до сотен милливольт на 100˚С.
Наряду с термоэлектрическими датчиками температуры
применяются терморезистивные датчики, называемые термометрами сопротивления.
Рис. 8.1. Схема термоэлектрического преобразователя
Датчики уровня. Служат для контроля уровня жидкостей в резервуарах и для подачи сигналов о регулировании этого уровня. Датчики уровня бывают: электродные, поплавковые, мембранные.
Электродный датчик применяется для контроля уровня электропроводных жидкостей. Датчик имеет короткий 1 и два длинных электрода 2, 3, закрепленные в коробке зажимов (рис. 8.2). Короткий электрод является контактом верхнего уровня, а длинный – нижнего уровня жидкости. Датчик соединяется проводами со станцией управления двигателем насоса. Касание воды короткого электрода приводит к отключению пускателя насоса, понижение уровня воды ниже длинного электрода дает команду на включение насоса.
Рис. 8.2. Электродный датчик
Электроды датчика включены в цепь катушки промежуточного реле K, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ включается во вторичную обмотку понижающего трансформатора напряжением 12 В. При подъеме уровня жидкости в резервуаре до уровня короткого электрода 1, образуется электрическая цепь: вторичная обмотка трансформатора – катушка реле K – электрод 1 – жидкость – электрод 2. Реле сработает и становится на самопитание через свой контакт K и электрод 3, при этом контакты 6 реле дают команду на отключение электродвигателя насоса. При понижении уровня жидкости ниже уровня электрода 3 реле отключается и включает электродвигатель насоса.
Поплавковый датчик (реле) применяется в отапливаемых помещениях для контроля уровня неагрессивных жидкостей. На рис. 8.3 показано схематическое устройство реле. В резервуар 10, погружается поплавок 1, подвешенный на гибком канате через блок 3 и уравновешенный грузом 6. На канате закреплены два упора 2 и 5, которые при предельных уровнях жидкости в резервуаре поворачивают коромысло 4 контактного устройства 8. При поворотах коромысло замыкает соответственно контакты 7 или 9, включающие или отключающие электродвигатель насоса.
Рис. 8.3. Поплавковый датчик (реле)
Датчики пути. Электроконтактные датчики представляют из себяконечные и путевые выключатели, микропереключатели. Οʜᴎ кинематически связаны с рабочими механизмами и управляющие приводом исходя из пути, пройденного рабочим механизмом. Выключатель, ограничивающий ход рабочего механизма, принято называть конечным выключателем. Путевые выключатели могут координировать работу нескольких приводов, производя их пуск, останов, изменение скорости исходя из положения, занимаемого механизмом рабочей машины.
Принцип действия датчиков основан на том, что их устанавливают на неподвижных частях рабочих органов в определенном положении, а движущиеся рабочие органы, на которых укреплены кулачки, достигнув заданного положения, воздействуют на датчики, вызывая их срабатывание.
По характеру перемещения измерительного (подвижного) органа выключатели подразделяются на нажимные, когда шток совершает прямолинейное движение и рычажные, когда движение передается через устройство в виде рычага, поворачивающегося на некоторый угол.
Выключатели, у которых срабатывание контактов зависит от скорости движения упора, называют выключателями простого действия, а выключатели, у которых переключение не зависит от скорости движения упора, называют моментными.
Рис. 8.4. Датчик пути нажимной
Нажимные выключатели выпускают в основном простого действия (рис. 8.4). Выключатель состоит из основания 1, неподвижных контактов 6, штока 4, опирающегося на сферическую поверхность втулки 7, несущей мостики подвижных контактов 5.
Для более надежного включения подвижные контакты 5 и неподвижные 6 поджимаются пружиной 2. При воздействии усилия шток 4 перемещается и контактные мостики переключают, т. е. отключают размыкающие и включают замыкающие контакты.
Бесконтактные путевые выключатели. В схемах управления электроприводами станков, механизмов и машин применяются преобразователи пути, работающие без механического воздействия со стороны движущегося упора. Широкое распространение получили бесконтактные переключатели щелевого типа с транзисторными усилителями, работающими в генераторном режиме. На рис. 8.5, а показан общий вид переключателя типа БВК-24. Его магнитопровод, размещенный в корпусе 4, состоит из двух ферритовых сердечников 1 и 2 с воздушным зазором шириной между ними. В сердечнике 1 размещается первичная обмотка wк и обмотка положительной обратной связи wп.с, в сердечнике 2 – обмотка отрицательной обратной связи wо.с. Такой магнитопровод исключает влияние внешних магнитных полей. Катушки обратной связи включены последовательно – встречно. В качестве переключающего элемента используется алюминиевый лепесток (пластинка) 3 толщиной до 3 мм, который может перемещаться в щели (в воздушном зазоре) магнитной системы датчика.
Рис. 8.5. Бесконтактный путевой переключатель БВК-24:
а) – общий вид; б)– схема электрическая принципиальная
В случае если лепесток находится вне сердечника, то разность напряжений, индуктируемых в обмотках wп.с и wо.с, будет положительной, транзистор VT1 закрыт и генерация незатухающих колебаний в контуре wк – С3 (рис. 8.5, б) не возникает. При введении лепестка в щель датчика связь между катушками wк и wо.с ослабляется (в связи с этим лепесток еще называют экраном), на базу транзистора VT1 подается отрицательное напряжение и он открывается. В контуре wк – С3 возникает генерация и появляется переменный ток, который индуктирует ЭДС в катушке wп.с в цепи базы транзистора. В цепи базы транзистора VT1 происходит детектирование переменной составляющей тока базы. Транзистор открывается, вызывая срабатывание реле K.
Важно заметить, что для стабилизации работы транзистора при колебаниях температуры и напряжения служит нелинейный делитель напряжения, состоящий из линейного элемента – R1, полупроводникового терморезистора R2 и диода VD2.
Погрешность срабатывания составляет . Напряжение питания переключателя БВК–24 составляет 24 В.
Переключатель обладает высокой надежностью, большой допустимой частотой срабатывания и быстродействием.
referatwork.ru
