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根據(jù)電位式檢測原理對液位進行可靠的監(jiān)測

作者: 時間:2011-03-13 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
為準確地監(jiān)測容器中的液位,有多種多樣的監(jiān)測方法可供使用。在允許使用接觸式監(jiān)測技術(shù)的環(huán)境中,也有著多種多樣功能強大的監(jiān)測儀器可供選用。它們?yōu)橘M用昂貴的監(jiān)測系統(tǒng)提供了合理的替代方案,而且非常適合于在食品生產(chǎn)企業(yè)中連續(xù)地進行液位監(jiān)測。

在不同應(yīng)用領(lǐng)域中對液位進行可靠測量和監(jiān)控的設(shè)備往往價格不菲,極限位置
或者極限液位只能逐點地反映容器中的液位,并不能準確地反映出液位的真實情況。在進行混合時,或者進行液體的定量控制時,必須要有非常準確的液位監(jiān)測系統(tǒng),對損耗量精確的監(jiān)控并進行調(diào)節(jié)。

Baumer公司提供了一系列的、基于不同檢測原理的監(jiān)測系統(tǒng)。液體動力學的壓力和差壓監(jiān)測系統(tǒng)、超聲波和光學以及強大檢測功能的監(jiān)測系統(tǒng)。就液位監(jiān)測傳感器來講,其LSP 05x系列的液位監(jiān)測設(shè)備以其結(jié)構(gòu)簡單、安裝使用方便、可靠性高和檢測精度高而聞名于世。

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LSP 05x傳感器在液位的連續(xù)監(jiān)測中符合3A認證

檢測原理

該系列監(jiān)測設(shè)備的檢測依據(jù)一個浸入到被測導(dǎo)電液體中的低歐姆的檢測探頭。示波器提供交變電流,使這一電流在整個探頭上流動。在探頭與金屬容器壁之間,或者在探頭與一個參考電極之間根據(jù)不同的液位高度會檢測到不同的電位,并將檢測到的電位傳輸給放大器。在這一檢測過程中,液體的電阻隨探頭浸入液體的深度不同而呈線性比例變化。在介質(zhì)為均質(zhì)液體時,液位的變化引起的是絕對的線性比例變化,可用4~20mA的模擬電流來表示。

與液體介質(zhì)接觸的探頭外殼由1.4404號不銹鋼制成,外部有高耐腐蝕性的PEEK塑料涂層。根據(jù)具體結(jié)構(gòu)的不同,最高可以檢測的液位高度為3m。這種檢測設(shè)備也適合于在小型的容器或者管道中使用,適用于在有一定腐蝕性的、粘稠的或者甚至是膏狀介質(zhì)的液位監(jiān)測中使用,例如在蜂蜜、番茄醬或者牙膏的液位監(jiān)測中使用。使用這種檢測原理的唯一前提條件是:被測介質(zhì)的導(dǎo)電率必須大于1μs/cm。它不受壓力、溫度、密度和DK值的影響,從而使這一檢測技術(shù)有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。

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LSP 055傳感器的電子控制系統(tǒng)與傳感器是獨立的

利用檢測儀上的按鍵,可以簡單方便的編制傳感器的液位監(jiān)測程序。簡單的利用錄返編程方式可為傳感器編制從50mm高度起直至全部探頭高度的液位監(jiān)測程序。這也適用于將傳感器安裝在容器底部的情況下使用時,只是此時的液位數(shù)值是逆向變化的;傳感器探頭的最后5mm長度不能進行檢測。從被測介質(zhì)方面來講,被測介質(zhì)的最高壓力允許16bar,長久使用時的工作溫度范圍為-20~140℃。該檢測儀具有短時超負荷工作的能力,短時間內(nèi)在150℃的溫度下工作時不會出現(xiàn)任何損傷。因此,這種系列的液位監(jiān)測設(shè)備可以在CIP和SIP設(shè)備中使用。

該系列液位監(jiān)測設(shè)備的檢測精度很高,為探頭長度尺寸的±0.5%,檢測時間為Tm=10ms,能夠快速準確地反映容器中液位的狀況。具有過電壓保護功能的18~36VDC、200mA供電系統(tǒng)保證了液位監(jiān)測設(shè)備的可靠工作。

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探測電極具有一定的角度、且安裝在臥式容器側(cè)面的LSP液位監(jiān)測設(shè)備

成功的在惡劣環(huán)境中使用

符合衛(wèi)生法的安裝使用、堅固而又便于清潔的不銹鋼外殼,O型密封圈,1.1104號不銹鋼材料制成的探頭以及符合3A認證的設(shè)備過程接口,使這一傳感器非常適合于在食品和飲料生產(chǎn)企業(yè)中使用,也適用于在醫(yī)藥產(chǎn)品和生物技術(shù)產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)中使用。與其他檢測方法相比較,這種檢測儀器還提供了經(jīng)濟性最好的中小容器液位監(jiān)測方案。使用時,在探頭安裝處需要一定的保護隔離,例如可對探頭涂敷特氟龍涂層。如果安裝部位無法使用直桿式的檢測傳感器,則可使用彎曲半徑大于10cm、彎曲角度至90°的探頭。當液位傳感器需要安裝在容器的側(cè)面時,往往會用到這種有角度的探頭。

傳感器與傳感器電子部件電氣分開的分體式結(jié)構(gòu)使得這種液位傳感器可以用于檢測環(huán)境溫度很高的應(yīng)用場合,用于強水流沖擊清洗的場合和高壓清洗的場合。此時,檢測傳感器安裝到檢測位置處,傳感器殼中的電子部分可安裝在最遠5m處的獨立外殼中,兩者之間用電纜連接起來。裝有電子部件的外殼可以安裝在便于操作者操作的位置處。這一特性和安裝方式為流程工業(yè)企業(yè),例如食品生產(chǎn)企業(yè)和化工生產(chǎn)企業(yè)、精細化工生產(chǎn)企業(yè)提供了許多優(yōu)點和好處,提供了檢測結(jié)果很好的可追溯性。

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流動強力液體的液位監(jiān)測

應(yīng)用舉例

生產(chǎn)巧克力時,或者檢測液體介質(zhì)流動的容器的液位時,都對液位監(jiān)測提出了很高的要求。利用LSP 05x系列的液位監(jiān)測傳感器可以很好地完成這些工況下的液位檢測,提供符合實際的、經(jīng)濟的解決方案:

臥式容器只允許在側(cè)面安裝液位檢測傳感器。而被測介質(zhì)是巧克力融液。容器中始終保持著一定的液位,因為定量輸送裝置不斷地將巧克力融液輸入到容器中。探頭的角度為45°,探頭的水平部分帶有特氟龍涂層。斜向插入到巧克力融液中的探頭部分用于檢測液位的多少。

在另一種使用情況下,液位傳感器應(yīng)對流動強烈的液體介質(zhì)的液位進行檢測。安裝在水泥蓋上的液位監(jiān)測傳感器要準確的檢測到強流動液體介質(zhì)的液位高度。此時的LSP傳感器安裝在直徑30mm的不銹鋼保護套管中。經(jīng)過測試,其液位檢測的結(jié)果非常理想。

與用戶和系統(tǒng)供應(yīng)商一起研發(fā)設(shè)計的解決方案表明:功能強大的液位檢測設(shè)備可以在惡劣的工作條件下毫無問題的、準確的完成容器中液位的檢測。

小結(jié):這幾個來自實踐的應(yīng)用實例告訴人們,可靠和堅固是這種液位監(jiān)測傳感器特性的一個方面,很高的檢測精度是其另一個優(yōu)點。在中小型容器和管道中,在接觸式液位監(jiān)測中,LSP 05x系列的檢測儀是高價解決方案的成功替代方法。


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