Kapacitní snímače hladiny — zařízení, princip činnosti, použití

Kapacitní snímače hladiny se používají především jako prostředek ke sledování hladiny různých kapalin. Proces řízení je založen na skutečnosti, že každá kapalina má určitou dielektrickou konstantu. Princip činnosti kapacitního snímače hladiny je tedy následující.

Hlavním prvkem kapacitního snímače hladiny je speciální vysoce citlivý kondenzátor, který dokáže měnit svou kapacitu v závislosti na prostředí, ve kterém je umístěn. Citlivost kondenzátoru umožňuje senzoru pracovat stejně efektivně jak s dielektrickými kapalinami, tak s kapalinami s minimem dielektrická konstanta.

Snímač se jednoduše instaluje do nádrže pro kapalný materiál, jehož hladinu v této nádrži (například v potrubí) je třeba monitorovat. Jako základní dielektrická konstanta se bere aktuální dielektrická konstanta vzduchu. A jakmile se kapalina dostane do kontaktu s citlivým prvkem snímače, změní se kapacita citlivého kondenzátoru.V tomto okamžiku bude senzor fungovat — kontrolní hladina kapaliny bude pevná.

Mimochodem, kapacitní snímače hladiny jsou schopny reagovat na kapalinu bez přímého kontaktu citlivého prvku s ní. Koneckonců, fixace změny dielektrické konstanty může být také provedena dielektrickým materiálem těla nádrže, ve kterém se mění hladina kapaliny. Monitorování lze provádět například přes víko, stěnu nebo dno nádrže, jakmile kapalina dosáhne místa, kde je instalován citlivý snímací prvek.

Kapacitní hladinoměry s koaxiálními elektrodami se používají pro měření hladiny v nevodivých médiích. Nevýhodou koaxiálního citlivého prvku je jeho špatné plnění řízenou látkou, zejména při zvýšené viskozitě média a přítomnosti pevných nečistot.

Snímače se vyrábějí v různých provedeních: ve tvaru, velikosti, provedení citlivého prvku, dále v provedení a velikosti pouzdra a typu instalace snímače (zabudování do stěny nebo krytu, umístěné vedle kontejneru umístěná na suspenzi v nádobě).

V případě použití jedné elektrody jako citlivého prvku hraje roli druhé elektrody kondenzátoru uzemněná stěna nádrže, pokud je kovová, nebo speciální uzemněná kovová elektroda, pokud je stěna nádrže vyrobeno z dielektrika. Jednotlivé elektrody mohou být pevné tyče nebo ohebné kabely.

Pro měření hladiny vodivého média je měřicí elektroda pokryta izolační vrstvou. Jako izolace se zpravidla používá fluoroplast.

Kapacitní snímače hladiny kapalin se používají v celé řadě moderních průmyslových oblastí, protože jsou kompatibilní s téměř jakoukoli kapalinou. To je zemědělství se svými kapalnými hnojivy a zavlažovacími systémy. Jedná se o potravinářský průmysl (mléko, voda, nápoje).

V petrochemickém průmyslu je nutné kontrolovat hladinu ropných produktů. Ve farmaceutických výrobcích, kapalných přípravcích.V mnoha průmyslových odvětvích je mimořádně důležité kontrolovat hladinu vody, včetně podzemní, stejně jako vody ve skladovacích systémech, zásobování vodou, odpadních vod a odpadních vod v podnicích a jednoduše v budovách.

Tímto způsobem je senzor schopen měřit hladinu kapalného produktu a v případě potřeby v interakci s automatizací udržovat požadovanou hodnotu. Může sledovat plnění nádoby kapalinou a proces průchodu kapaliny potrubím a také sledovat průtok. Kapacitní snímač hladiny kapaliny je tedy nepostradatelným řešením pro automatizační systémy ve všech typech podniků.

Řada výhod odlišuje kapacitní snímače od jiných typů zařízení pro kontrolu hladiny. Kapacitní snímače jsou kompatibilní i s chemicky agresivními a hořlavými látkami.

Mohou pracovat s produkty téměř jakýchkoliv fyzikálních vlastností, s nádržemi libovolného objemu, tvaru a velikosti (kvůli možnosti bezkontaktní interakce). Místnost může být zakouřená, prašná a ve vzduchu může být vysoká vlhkost, která neruší činnost senzoru.

Senzor se snadno umisťuje a velmi snadno se udržuje.Díky tomu lze životnost senzoru měřit v letech a přesnost a spolehlivost při správném použití zůstane nezměněna.

Kapacitní snímače mají samozřejmě i nevýhody. Jsou například citlivé na pěnění, nánosy materiálu nebo usazeniny, které mohou způsobit falešné poplachy. Proto je nutná pravidelná údržba takových snímačů. Jsou samozřejmě dražší než jiné typy senzorů.

V každém případě je nutné před instalací snímač přesně seřídit a za provozu sledovat jeho stav. Pak zůstane spolehlivost a přesnost ovládání nejlepší.