кондуктометрический датчик что это

Стандартной задачей, весьма распространенной в промышленности, в частности — в пищевой, является сигнализация достижения жидкостью в емкости определенного уровня. Существует много методов для решения данной задачи, но наиболее простым и недорогим способом является применение кондуктометрических датчиков уровня.

Такие датчики успешно могут работать с электропроводящими жидкостями проводимостью 0,2 См/м и более. К подобным жидкостям относятся питьевая и техническая вода, слабые растворы щелочей, кислот, сточные воды и пищевые жидкости (например квас или пиво).

Принцип работы кондуктометрических датчиков основан на том, что при достижении жидкостью в емкости определенного уровня, рабочая жидкость замыкает электрод датчика на корпус металлического резервуара либо на дополнительный электрод самого датчика, вызывая в цепи датчика электрический ток. В итоге замыкание цепи датчика приводит к срабатыванию реле, которое, в свою очередь, управляет соответствующей схемой.

Кондуктометрические датчики уровня по условиям температуры и давления принципиально способны работать при температурах до +350°С, и при давлениях до 6,3 МПа, что определяется материалом изолятора электрода, а конкретные значения производитель указывает в сопутствующей документации.

Препятствиями для нормальной работы кондуктометрического датчика могут оказаться: сильное вспенивание жидкости, сильное парение рабочей среды, образование изолирующих отложений на чувствительном элементе датчика и проводящих отложений на его изоляторе. Все эти препятствия производитель стремится предотвратить, выбирая более подходящий материал для датчика.

Рассмотрим физику рабочего процесса кондуктометрического датчика, то есть немного затронем суть кондуктометрии. Электрическое сопротивление раствора, соответственно — его электропроводность, характеризуют способность данного раствора в определенной степени проводить электрический ток.

Данные параметры сильно связаны с физико-химическими свойствами растворенного вещества и растворителя: с концентрацией растворенных ионов и с их подвижностью, с зарядом этих ионов, с температурой раствора, с давлением, и со многими другими факторами.

Электропроводность имеет размерность Сименс на сантиметр (См/см). Характеристикой сверхчистых и чистых вод служит сопротивление, выражаемое в Омах на сантиметр (Ом*см).

По терминологии кондуктометрии, кондуктометрическая ячейка является чувствительным элементом датчика, она характеризуется константой ячейки.

В классическом виде кондуктометрическая ячейка состоит из двух параллельно расположенных электродов площадью в несколько квадратных сантиметов, которые погружаются в раствор, и расстояние между которыми составляет обычно несколько сантиметров.

Для каждого такого установленного датчика можно ввести константу ячейки (с), и выразить ее в 1/см. Сегодня все чаще кондуктометрические датчики имеют электроды из нержавеющей стали, при этом константы возможны разные.

Кондуктометрические датчики уровня могут контролировать один или несколько установленных уровней проводящий жидкости. И принцип всегда один — электропроводность жидкости отличается от электропроводности воздуха, что электроды и фиксируют. Датчики могут быть как одноэлектродными, так и многоэлектродными, позволяющими отследить несколько уровней жидкости.

В простейшем виде кондуктометрический датчик уровня представляет собой электроды из нержавеющей стали, один из которых служит общим в схеме контроля, и устанавливается в емкости таким образом, чтобы его рабочая часть постоянно контактировала с жидкостью, в частности, общим электродом может стать проводящий корпус емкости с жидкостью. Другие электроды будут сигнальными, и располагаются на определенных уровнях, которые необходимо контролировать.

В процессе заполнения емкости жидкостью, сигнальные электроды оказываются последовательно в контакте с этой жидкостью, и цепи одна за другой замыкаются. Соответственно срабатывают сигнальные выходы прибора.

Одноэлектродные датчики подходят для работы в металлических емкостях закрытого или открытого типа. Гильзы датчиков могут быть фторопластовыми, керамическими или пластмассовыми. Стержни — из нержавеющей стали. Особенное внимание при изготовлении датчиков уделяется их структуре, которая обязана предотвратить ложное срабатывание из-за скопления жидкости.

Пятиэлектродные, четырехэлектродные и трехэлектродные кондуктометрические датчики уровня используют для контроля, как отмечалось выше, нескольких уровней жидкости в емкости, даже если стенки емкости не являются проводящими, то есть выполнены из изоляционного материала, например из пластика.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Кондуктометр для воды и жидкостей: устройство, принцип работы

Кондуктометр для воды – прибор для измерения ее электропроводности, то есть способности проводить ток.

Устройство кондуктометра несложное. Это объединенные в одну электрическую цепь чувствительный датчик и измерительный преобразователь. Конструкция прибора бывает как моноблочной, так и раздельной.

Виды кондуктометров

В зависимости от метода измерения кондуктометры бывают:

Отличаются эти типы наличием или отсутствием гальванического контакта электродов ячейки с исследуемой средой.

Для определения электропроводности воды чаще используют контактные кондуктометры. Это объясняется высокой чувствительностью устройств: их можно применять даже для анализа дистиллированной воды.

По наличию термокомпенсации кондуктометры делятся на 3 группы:

Колебания температуры влияют на показатели электропроводности, поэтому для более точных результатов рекомендуется выбирать 2 последних типа.

Принцип действия кондуктометров

Принцип работы кондуктометра рассмотрим на примере контактных приборов.

В исследуемый раствор погружают два электрода, после чего на них подается переменное напряжение. Затем измеряют силу возникшего электрического тока, а показатели выводят на экран устройства.

На точность измерения может повлиять температура, поэтому рекомендуется пользоваться устройством с температурной компенсацией. Альтернативой может стать калибровка кондуктометра при той же температуре, что и анализируемая жидкая среда.

Для измерения электропроводности жидкостей применяют два метода:

Для анализа жидкой среды подходит второй способ. Когда проводимость определяют по четырехэлектродной схеме, устраняется вредное влияние поляризации электродов на процесс измерения.

Моноблочная конструкция

2-х электродная схема

4-х электродная схема

Электропроводность определяется по формуле:

σ = k / R или σ = (k * i) / Uвых,

Применение кодуктометров

Кондуктометры для воды и растворов широко применяются в следующих технических процессах и отраслях:

Кондуктометры определяют степень чистоты воды и измеряют концентрацию растворов солей, кислот и щелочей. С помощью этих устройств оценивают пригодность жидких сред для разного назначения. Поэтому кондуктометры – необходимые приборы для предприятий, где нужен жесткий контроль качества воды.

Хотите сохранить эту статью? Скачайте её в формате PDF

Остались вопросы? Обсудите эту статью на нашей странице В Контакте

Хочешь читать статьи первым, подписывайся на наш канал в Яндекс.Дзен

Рекомендуем прочитать также:

Как измерить концентрацию раствора в режиме онлайн?

Источник

Измерение на высоком уровне: датчики уровня жидкости ОВЕН

Многофункциональные кондуктометрические и поплавковые датчики уровня ОВЕН (рис. 1) предназначены для контроля предельных уровней жидкостей в технологических емкостях и товарных резервуарах. Датчики уровня ОВЕН имеют все нормативные документы для их использования в промышленных приложениях.

Рис. 1. Ассортимент датчиков уровня ОВЕН

Кондуктометрические датчики

Кондуктометрические датчики уровня (рис. 2, 3) применяют для контроля одного или нескольких предельных уровней жидкости, проводящей электрический ток. К таким жидкостям относятся растворы кислот и щелочей, вода и водные растворы солей, пищевые продукты и т.п. Принцип действия этих датчиков основан на разнице электрической проводимости жидкости и воздуха, фиксируемой электродом. Кондуктометрические датчики бывают как одностержневыми (одноэлектродные), так и многостержневыми (многоэлектродные) — для контроля нескольких уровней жидкости.

Рис. 2. Датчик уровня кондуктометрический 3-стержневой ОВЕН ДСП.3

Рис. 3. Датчик уровня кондуктометрический ОВЕН ДС.ПВТ

Кондуктометрические датчики (типа ДУ, ДС и ДС.ПВТ) в простейшем случае представляют собой изолированные металлические электроды, выполненные из нержавеющей стали. Один электрод является общим для всей схемы контроля, он устанавливается в резервуаре так, чтобы его рабочая часть находилась в постоянном контакте с жидкостью (от нижнего до верхнего уровня контроля). При установке в металлическом резервуаре его корпус может быть использован в качестве общего электрода. Остальные электроды являются сигнальными и располагаются на соответствующих своему назначению уровнях. По мере заполнения резервуара электроды, соприкасаясь с жидкостью, замыкают электрическую цепь между общим и соответствующими сигнальными входами прибора.

Компания ОВЕН выпускает различные модели кондуктометрических датчиков (таблица 1).

Таблица 1. Технические характеристики кондуктометрических датчиков ОВЕН

Одноэлектродные датчики (ДС.1, ДС.2, ДС.П, ДС.ПВТ, ДС.К) предназначены для контроля уровня жидкости в металлических резервуарах открытого и закрытого типа. Гильза датчиков изготавливается из керамики, фторопласта и пластмассы. К отличительным особенностям нового датчика ДС.ПВТ относятся: гидравлическая прочность 30,0 МПа; особенность структуры, предотвращающая скопление жидкости и ложное срабатывание; а также повышенная прочность по сравнению с керамическими датчиками.

Трех-, четырех- и пятиэлектродные датчики (ДУ.3, ДУ.4, ДУ.5) используются для контроля двух, трех, четырех уровней жидкости в резервуарах открытого типа со стенками, выполненными из изоляционного материала.

Новый 3-стержневой кондуктометрический датчик уровня — ДСП.3 (рис. 2) предназначен для контроля двух/трех уровней электропроводных сред (неагрессивных к материалу датчика 12Х18Н10Т). Он может использоваться в резервуарах открытого и закрытого типа. В отличие от ранее выпускающихся датчиков ДСП.3 может работать в резервуарах с металлическими стенками и устанавливается в корпусе посредством резьбового соединения.

Преимущества датчика ОВЕН ДСП.3:

Новый датчик ОВЕН ДСП.3 может применяться в резервуарах для хранения воды, на водонапорных станциях, очистных и поливочных сооружениях, бассейнах.

Поплавковые датчики уровня

Поплавковые датчики уровня — одни из самых недорогих и вместе с тем надежных устройств для измерения уровня жидкости (рис. 4).

Рис. 4. Поплавковые датчики уровня ОВЕН ПДУ

Они устойчивы к пене и пузырькам, могут работать с вязкими средами, а также (в отличие от кондуктометрических датчиков) с неэлектропроводными жидкостями. Датчики уровня жидкости имеют поплавок со встроенным магнитом. Поплавок передвигается по вертикальному штоку (рис. 5), представляющему собой полую трубку, в которой находится геркон. При повышении или спаде уровня жидкости — при приближении магнита — срабатывает герконовый переключатель.

Рис. 5. Принцип действия поплавкового датчика уровня

Следует помнить, что датчики уровня поплавкового типа не подходят для измерения липких, засыхающих и замерзающих жидкостей, а также жидкостей с механическими включениями.

Поплавковые датчики ОВЕН ПДУ

Датчики выпускаются в трех конструктивных исполнениях для монтажа на вертикальную и горизонтальную стенку резервуара (таблица 2), а также на горизонтальную стенку резервуара для жидкостей с низкой плотностью (не менее 0,66 г/см 2 ).

Таблица 2. Технические характеристики поплавковых датчиков уровня ОВЕН ПДУ

Источник

Кондуктометрические датчики уровня — устройство и принцип работы

Наш ассортимент

Недорогие датчики пригодны для анализов чистой питьевой воды, контроля конденсата, технологических процессов очистки стоков и так далее. Ключевой особенностью бюджетной категории является экономичность, при этом сохраняются высокие рабочие характеристики.

Цифровые бесконтактные датчики электропроводности воды Memosens обеспечивают точную передачу данных на расстоянии до 100 метров от анализирующего блока. Они оснащаются прочными корпусами и способны работать в широком диапазоне температур. В ассортименте представлены экономичные модели с высокими характеристиками.

Приборы с повышенной защитой предназначены для применения в кислых и сильно загрязненных химически средах. Специальный полимерный корпус защищает внутренние компоненты, считывающий элемент выполняется из высокопрочных сплавов. Дополнительным преимуществом является широкий диапазон температур и давлений. двухэлектродные датчики применяются для контроля качества технологических процессов очистки жидкостей и водоподготовки.

Компактные изделия просто и быстро очищаются от загрязнений. четырехэлектродные датчики используются для точного измерения электропроводности. Их конструкция позволяет осуществлять измерения в сильно загрязненных средах и в веществах, включающих едкие и отбеливающие растворы. Современные модели обладают компактными размерами, высокой точностью и надежностью.

Специалисты «Синтрол» всегда готовы предоставить полную информацию о предлагаемой продукции и помочь с выбором. Для бесплатной консультации воспользуйтесь электронной почтой или телефоном.

Кондуктометрические датчики уровня ОВЕН

Компания ОВЕН серийно производит сигнализаторы уровня типа ДС и ДУ, предназначенные для контроля уровней электропроводных жидкостей.

Рис.1. Кондуктометрические датчики уровня

Датчики уровня кондуктометрического типа (рис.

1) используются для защиты емкостей от переполнения, предохранения насосов от «сухого» хода, контроля одного или нескольких уровней электропроводных жидкостей (более 0,2 См/м).

К таким жидкостям относятся растворы кислот и щелочей, растворы солей, вода, пищевые продукты и пр. Для работы с клейкими и диэлектрическими жидкостями датчики не применяются.

Принцип действия датчиков основан на измерении сопротивления среды. Электрод определяет текущий уровень жидкости. В металлических резервуарах корпус – общий электрод. Остальные электроды – сигнальные, их количество соответствует числу контролируемых уровней.

В неметаллических резервуарах электродов должно быть на единицу больше числа контролируемых уровней, поскольку один из них служит общим электродом (рис. 2).

Его длина должна быть максимальной по отношению к остальным электродам, а рабочая часть находиться в постоянном контакте с жидкостью.

Преимущества кондуктометрических датчиков ОВЕН:

В ассортименте ОВЕН – одно- и многоэлектродные кондуктометрические датчики.

Рис.2. Применение кондуктометрических датчиков уровня

Одноэлектродные датчики уровня

Одноэлектродные кондуктометрические датчики уровня ОВЕН ДС (табл. 1) применяются в резервуарах открытого и закрытого типа при температуре среды не выше 240⁰С. Универсальный датчик ДС.ПВТ предназначен для работы с избыточным давлением до 2,5 МПа, например, в котлоавтоматике.

ДС.ПВТ имеет три типа присоединительной резьбы: М18×1,5; М20×1,5; G1/2. Электроды датчиков ДС выполнены из нержавеющей стали 12Х18Н10Т и имеют длины: 0,5; 1,0; 1,95; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0 метра. Стержень 1,95 м с адаптером имеет резьбу с двух сторон, что позволяет наращивать длину электрода до 10 метров. Разборная конструкция датчика обеспечивает удобство транспортировки.

Многоэлектродные датчики уровня

Многоэлектродные датчики уровня серии ОВЕН ДУ (табл. 2) предназначены для сигнализации уровней жидкости, неагрессивной к материалу датчика, в резервуарах открытого типа.

Трех-, четырех- и пятиэлектродные датчики (ДУ.3, ДУ.4, ДУ.5) с длиной стержней 0,5; 1,0; 1,95; 2,5; 3,0; 3,5 и 4,0 метра контролируют до пяти уровней в металлических резервуарах, до четырех уровней – в резервуарах из диэлектрических материалов.

Трёхэлектродный датчик ДС.П.3 предназначен для сигнализации двух или трех уровней жидкости. Датчик устанавливается в резервуарах открытого и закрытого типа и комплектуется стержнями, как и одноуровневые. ДС.П.3 крепится посредством резьбового соединения. ДС.П.3 применяется в резервуарах для хранения воды, водонапорных станциях, очистных и поливочных сооружениях, бассейнах.

Таблица 1. Модификации и основные параметры одноэлектродных датчиков

Таблица 2. Модификации и основные параметры многоэлектродных датчиков

Кондуктометрические датчики уровня ОВЕН характеризуются простотой монтажа, надежностью измерений, механической прочностью, а также доступной ценой и устанавливаются в технологических емкостях и товарных резервуарах любой формы и размера. Широкий ассортимент продукции ОВЕН позволяет выбрать кондуктометрический датчик уровня под любую задачу.

Возможно, вам также будет интересно

Наиболее востребованной характеристикой датчиков положения является большой рабочий диапазон. Среди последних тенденций – поддержка подключения к стандартным сетям и установка датчиков положения вместо концевых переключателей.

В начале июня 2016 г. Группа по стандартизации встраиваемых технологий (SGET) выпустила новую спецификацию — SMARC 2.0. Компания congatec, европейский лидер по производству модулей, представила первые модели, отвечающие данной спецификации. Модули оснащены новыми процессорами Atom, Celeron и Pentium от Intel с условным названием Apollo Lake.

Первый Московский государственный медицинский университет имени И. М. Сеченова использует систему охранного видеонаблюдения, состоящую из 600 IP-камер под управлением программного комплекса Macroscop.

Дс универсальные кондуктометрические датчики уровня

Датчики уровня кондуктометрического типа предназначены для 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 кондуктометрических датчиков уровня ОВЕН ДС

Кондуктометрические датчики уровня ОВЕН ДС выпускаются для работы на различные давления и температуру. Датчик ДС.ПВТ предназначен для эксплуатации в насыщенном паре.

Модификации и основные параметры кондуктометрических датчиков уровня ОВЕН ДС

Стержни (электроды) для кондуктометрических датчиков уровня

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. Применение

Принцип 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.

* Стержень не входит в комплект поставки датчика, он заказывается отдельно.

Стержни (электроды)

ОБЛАСТЬ И ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ, ТРЕБОВАНИЯ К РАБОЧЕЙ ЖИДКОСТИ

Датчики кондуктометрического типа успешно используются для измерения уровня жидкостей с проводимостью от 0,2 См/м, температурой до +350 °С и давлением в пределах 6,3 МПа. Точные значения характеристик зависят от материалов корпуса и изоляции и в обязательном порядке указываются производителем.

К самым распространенным типам рабочих жидкостей относят:

Стандартной областью применения кондуктометрических датчиков считается измерение уровня жидкости в пищевой, химической и с/х промышленности и энергетике. В частности, их устанавливают в САУ линий производства продуктов и напитков, системах водоподготовки и снабжения, очистных, поливочных и дренажных сооружениях.

Безотказная работа при избыточном давлении делает возможной их эксплуатацию в котельных, насосных станциях и гидросооружениях. Тип рабочей емкости может быть любым, включая открытые и закрытые товарные резервуары разной формы и объема.

Датчики такого типа не предназначены для контроля за уровнем вязких, клейких или диэлектрических жидкостей. Ограничением к применению также может стать чрезмерное вспенивание или парение рабочей среды (в этом случае их заменяют более совершенными модификациями или другими типами ИП).

Коррозийные воздействия представляют опасность прежде всего для чувствительного элемента датчика, но в ряде случаев токопроводящие отложения образовываются и на его изоляции.

Производители решают эту проблему путем подбора разных материалов, учет их рекомендаций при выборе датчика с учетом параметров рабочей жидкости обязателен.

РАЗНОВИДНОСТИ КОНДУКТОМЕТРИЧЕСКИХ ДАТЧИКОВ-РЕЛЕ

В зависимости от типа чувствительного элемента все кондуктометрические измерительные приборы разделяются на стержневые и тросовые. Первая группа представлена датчиками с жесткими стержнями длиной от 0,1 до 4 м с возможностью увеличения этого параметра с помощью удлинителей до 5-10 м.

Вторая группа датчиков имеет гибкие электроды длиной от 1 до 22 м, выбираемые при необходимости передачи сигнала на большие расстояния, но требующие защиты от переплетения и контакта со стенками.

Стержневые кондуктометрические датчики уровня более распространены, в зависимости от числа чувствительных элементов они разделяются на одно- и многоэлектродные. Первые устанавливаются в емкостях с металлическими стенками открытого и закрытого типа и имеют усиленную защиту от ложного срабатывания.

Они контролируют изменение только одного предела уровня, при необходимости его изменения положение датчика или длину электрода меняют.

Многоэлектродные разновидности задействуются при необходимости для контроля нескольких уровней жидкостей в емкостях с любыми стенками включая изоляционные материалы. Стандартные серии обычно имеют три независимых канала отслеживания (при максимуме в шесть), сложность схемы контроля зависит от числа реле и поставленных задач.

Как правило они устанавливаются вертикально, высоту стержней можно менять.

К общим требованиям монтажа относят:

Короткие одноэлектродные стержневые разновидности длиной около 10 см лучше остальных подходят для горизонтального монтажа. Чаще всего их привинчивают к стенкам бака в трех точках: на нижнем и верхнем критическом уровне, и контрольной высоте. Такая схема оптимальна при выполнении стенок емкости из металла, в противном случае возникает потребность добавления длинного вертикального электрода.

Источник