Konduktomeetrilised tasemeandurid - disain ja tööpõhimõte
Tööstuses, eriti toiduainetööstuses, väga levinud standardülesanne on anda märku, kui anumas on teatud vedelikutase saavutatud. Selle probleemi lahendamiseks on palju meetodeid, kuid kõige lihtsam ja odavam on kasutada konduktomeetrilisi tasemeandureid.
Sellised andurid võivad edukalt töötada elektrit juhtivate vedelikega, mille juhtivus on 0,2 S / m või rohkem. Selliste vedelike hulka kuuluvad joogi- ja tööstusvesi, aluste nõrgad lahused, happed, heitvesi ja toiduvedelikud (nt pärm või õlu).
Konduktomeetriliste andurite tööpõhimõte põhineb asjaolul, et kui vedelik mahutis jõuab teatud tasemeni, sulgeb töövedelik anduri elektroodi metallpaagi korpuse või anduri enda lisaelektroodi külge, põhjustades elektrivool anduri ahelas. Selle tulemusena aktiveerub anduri ahela sulgemine relee, mis omakorda juhib vastavat vooluringi.
Vastavalt temperatuuri- ja rõhutingimustele on konduktomeetrilised tasemeandurid põhimõtteliselt võimelised töötama temperatuuril kuni + 350 ° C ja rõhul kuni 6,3 MPa, mille määrab elektroodiisolaatori materjal ja tootja näitab konkreetseid väärtusi. kaasasolevas dokumentatsioonis.
Takistused konduktomeetrilise anduri normaalseks tööks võivad olla: vedeliku tugev vahutamine, töökeskkonna tugev aurustumine, anduri tundlikule elemendile isoleerivate sademete ja selle isolaatorile juhtivate sademete teke. Tootja püüab kõiki neid takistusi ennetada, valides andurile sobivama materjali.
Vaatame konduktomeetrilise anduri töövoo füüsikat, st puudutame veidi konduktomeetria olemust. Lahenduse elektritakistus vastavalt — selle elektrijuhtivus, iseloomustavad antud lahenduse võimet juhtida teatud määral elektrivoolu.
Need parameetrid on tugevalt seotud lahustunud aine ja lahusti füüsikalis-keemiliste omadustega: lahustunud ioonide kontsentratsioon ja nende liikuvus, nende ioonide laeng, lahuse temperatuur, rõhk ja paljud muud tegurid.
Elektrijuhtivust mõõdetakse Siemensis sentimeetri kohta (S/cm). Ülipuhaste ja puhaste vete tunnuseks on takistus, mida väljendatakse oomides sentimeetri kohta (ohm * cm).
Konduktomeetriline rakk on konduktomeetria terminoloogia järgi anduri tundlik element, seda iseloomustab raku konstant.
Klassikalisel kujul koosneb konduktomeetriline element kahest paralleelsest elektroodist, mille pindala on mitu ruutsentimeetrit, mis on sukeldatud lahusesse ja nende vaheline kaugus on tavaliselt mitu sentimeetrit.
Iga sellise paigaldatud anduri jaoks saab sisestada raku konstandi(d) ja väljendada ühikutes 1/cm. Tänapäeval on üha enam konduktomeetrilistel anduritel roostevabast terasest elektroodid, samas kui konstandid on erinevad.
Juhtivuse taseme andurid võivad jälgida juhtiva vedeliku üht või mitut määratud taset. Ja põhimõte on alati sama — vedeliku elektrijuhtivus erineb õhu elektrijuhtivusest, mille elektroodid fikseerivad.Andurid võivad olla ühe- või mitmeelektroodilised, mis võimaldab jälgida mitut vedelikutaset.
Lihtsamal kujul on konduktomeetriline tasemeandur valmistatud roostevabast terasest elektroodidest, millest üks toimib juhtahelas ja on paigaldatud mahutisse nii, et selle tööosa on pidevas kontaktis vedelikuga, eriti vedelikuga anuma juhtiv keha võib muutuda tavaliseks elektroodiks ... Teised elektroodid on signaaliks ja asuvad teatud tasemetel, mida tuleb jälgida.
Anuma vedelikuga täitmise käigus puutuvad signaalelektroodid järjestikku selle vedelikuga kokku ja ahelad suletakse üksteise järel. Vastavalt sellele käivituvad seadme signaaliväljundid.
Ühe elektroodi andurid sobivad kasutamiseks suletud või avatud metallmahutites. Anduri puksid võivad olla PTFE, keraamilised või plastist. Vardad on valmistatud roostevabast terasest.Andurite valmistamisel pööratakse erilist tähelepanu nende ehitusele, mis peab vältima vedeliku kogunemisest tingitud valehäireid.
Viie-, nelja-elektroodi- ja kolmeelektroodilisi konduktomeetrilisi tasemeandureid kasutatakse, nagu eespool märgitud, mitme vedeliku taseme jälgimiseks mahutis, isegi kui anuma seinad ei ole juhtivad, st valmistatud isoleermaterjalist, näiteks plastina.