Darmowa dostawa od 1000 zł
Szybka realizacja zamówień
powered by: Smart Search
zamknij
Czujniki poziomu cieczy: od czujników pływakowych po pojemnościowe i ultradźwiękowe

Automatyka przemysłowa nie może się obejść bez precyzyjnej kontroli poziomu cieczy w zbiornikach, rurociągach i systemach procesowych. Używane są do tego czujniki poziomu cieczy: niewielkie, ale skuteczne urządzenia pozwalające zadbać o bezpieczeństwo, ciągłość procesów i optymalizację produkcji.

W tym artykule przyglądamy się najważniejszym typom czujników poziomu cieczy. Począwszy od klasycznych czujników pływakowych, przez pojemnościowe, aż po nowoczesne ultradźwiękowe i bezdotykowe

Dlaczego czujnik poziomu cieczy jest tak ważny?

Monitorowanie poziomu cieczy w zbiorniku to nie tylko kwestia wygody, ale przede wszystkim bezpieczeństwa i efektywności, ponieważ przepełnienie, zbyt niski poziom lub niekontrolowany wyciek mogą prowadzić do awarii, strat materiałowych, a nawet zagrożenia dla ludzi, maszyn i środowiska. Czujniki poziomu cieczy umożliwiają automatyzację tych procesów, począwszy od sygnalizowania stanów alarmowych po zaawansowane sterowanie pompami i zaworami.

Rodzaje czujników poziomu cieczy

Wybór odpowiedniego czujnika zależy od rodzaju medium, wymagań dotyczących precyzji, warunków pracy, zastosowania i możliwości montażowych. W przemyśle i automatyce najczęściej stosowane są:

Klasyczny czujnik pływakowy poziomu cieczy

Pływakowy czujnik poziomu cieczy w zbiorniku to jedno z najprostszych i najczęściej stosowanych rozwiązań: pływak unosi się na powierzchni cieczy, a jego ruch uruchamia kontaktron lub przełącznik. Czujniki pływakowe są niezawodne, odporne na zakłócenia i nie wymagają skomplikowanej obsługi, a wersje z wyjściem NO/NC umożliwiają sterowanie pompą lub sygnalizatorem.

Pływakowy czujnik poziomu wody sprawdza się zarówno w instalacjach domowych (np. automatyczne podlewanie ogrodu), jak i w przemyśle, gdzie używany jest do ochrony pomp przed suchobiegiem oraz sygnalizacji przepełnienia zbiornika. Popularne są także włączniki pływakowe czujnika poziomu cieczy, które automatycznie sterują urządzeniami w zależności od poziomu medium.

Rezystancyjny i kontaktronowy i czujnik poziomu cieczy

W wielu zastosowaniach używane są bardzo trwałe czujniki pływakowe z wbudowanym kontaktronem, czyli hermetycznym przełącznikiem magnetycznym. Gdy pływak z magnesem osiągnie określony poziom, kontaktron zmienia stan i generuje sygnał elektryczny.

Z kolei rezystancyjny czujnik poziomu cieczy działa wykorzystując zmianę rezystancji zmieniającą się wraz z położeniem pływaka. Tego typu sensory pozwalają na płynny odczyt poziomu cieczy, a nie tylko sygnalizację stanów granicznych i są używane m.in. jako wskaźniki poziomu paliwa w pojazdach, łodziach, czy kamperach.

Precyzyjny pojemnościowy czujnik poziomu cieczy

Pojemnościowy czujnik poziomu cieczy sprawdza się zarówno przy detekcji cieczy, jak i materiałów sypkich. Sercem czujnika są elektrody, pomiędzy którymi – w zależności od obecności medium – zmienia się pojemność elektryczna. Pozwala to na bardzo precyzyjny pomiar w nawet w przypadku trudnych warunków, przy cieczach agresywnych lub będących pod ciśnieniem.

Pojemnościowe czujniki poziomu cieczy są szeroko stosowane w przemyśle chemicznym, spożywczym, farmaceutycznym oraz w instancjach wodno-kanalizacyjnych, a także tam, gdzie wymagany jest bezdotykowy czujnik poziomu cieczy. Ich zaletą jest brak ruchomych części, odporność na zabrudzenia i możliwość pracy w wysokich temperaturach.

Nowoczesny ultradźwiękowy czujnik poziomu cieczy

Ultradźwiękowy czujnik poziomu cieczy to rozwiązanie, które umożliwia pomiar poziomu medium bez konieczności zanurzania. Montowana u góry zbiornika sonda wysyła impulsy ultradźwiękowe, które odbijają się od powierzchni cieczy i wracają do czujnika. Na tej podstawie elektronika wylicza dokładny poziom cieczy w zbiorniku. Wersje przemysłowe są często wyposażone w zaawansowane algorytmy filtrujące, eliminujące fałszywe echa i zakłócenia.

Czujniki ultradźwiękowe sprawdzają się tam, gdzie niepożądany jest kontakt z medium, np. przy cieczach agresywnych, ściekach, olejach lub substancjach łatwopalnych. A dzięki temu, że nie mają elementów zanurzanych, są odporne na zabrudzenia i korozję.

Hydrostatyczny czujnik poziomu cieczy

Czujnik działa na zasadzie pomiaru ciśnienia wywieranego przez słup cieczy. Wyposażona w czujnik piezorezystancyjny sonda hydrostatyczna zanurzana jest w zbiorniku i mierzy ciśnienie na określonej głębokości, a wynik przeliczany jest na poziom cieczy. Rozwiązanie to jest przeznaczone do monitorowania poziomu cieczy w studniach, zbiornikach głębokich oraz tam, gdzie zawodzą inne metody.

Optyczny i bezprzewodowy czujnik poziomu cieczy

Optyczny czujnik poziomu cieczy wykorzystuje zjawisko załamania światła lub odbicia wiązki podczerwieni. Jest to rozwiązanie bardzo precyzyjne, stosowane m.in. w laboratoriach, przemyśle spożywczym czy farmaceutycznym, gdzie istotna jest higiena i brak kontaktu z medium.

Coraz większą popularność zdobywają też bezprzewodowe czujniki pozwalające na zdalny monitoring i integrację z systemami IoT, szczególnie przydatne w instalacjach rozproszonych, gospodarstwach rolnych oraz magazynach.

Jak dobrać czujnik poziomu cieczy do zastosowania?

Wybierając czujnik poziomu cieczy, warto zwrócić uwagę na:

  • Rodzaj cieczy: woda, ścieki, chemikalia, oleje, paliwa;
  • Warunki pracy: temperatura, ciśnienie, obecność zanieczyszczeń;
  • Wymagana precyzja i zakres pomiaru;
  • Możliwości montażu: od góry, od boku, zanurzalne;
  • Preferowany sygnał wyjściowy: analogowy, cyfrowy, przekaźnikowy;
  • Zasilanie: np. popularny w automatyce i pojazdach czujnik poziomu cieczy 12 V.

Na rynku dostępnych jest wiele rodzajów czujników poziomu cieczy: od prostych pływakowych, przez rezystancyjne, pojemnościowe i kontaktronowe, aż po zaawansowane ultradźwiękowe, hydrostatyczne czy optyczne. Umożliwia to precyzyjne dobranie czujnika do niemal każdego zastosowania, począwszy od nowoczesnych instalacji przemysłowych i wodnych po instalacje domowe. Warto też pamiętać, że w dobie automatyzacji i Przemysłu 4.0 coraz większe znaczenie zyskują czujniki bezprzewodowe i bezdotykowe, które umożliwiają zdalną kontrolę i integrację z systemami sterowania.

Przeczytaj również: Jak działają czujniki pojemnościowe?

Dodaj komentarz

Pola oznaczone (*) są wymagane Twoje dane będziemy przetwarzać zgodnie z naszą Polityką prywatności.

Podobne wpisy

  • Panel HMI, który naprawdę pomaga operatorowi: jak zaplanować alarmy i diagnostykę maszyny?

    Po zatrzymaniu maszyny operator nie powinien szukać przyczyny problemu przedzierając się przez kilkanaście czerwonych komunikatów, kolejne ekrany i mało mówiące kody błędów. Gdy system przestaje pracować, najważniejsze jest szybkie ustalenie, co się stało, w której części maszyny oraz jakie działania można podjąć w bezpieczny sposób. Dobrze zaprojektowany panel HMI ma pomóc przejść ten proces nie tylko szybko, ale także bez konieczności uciążliwego zgadywania.
  • 5 najczęstszych powodów, dla których automatycy wybierają czujniki światłowodowe

    Przy doborze czujnika znaczenie może mieć nawet kilka milimetrów wolnego miejsca przy taśmociągu lub wewnątrz maszyny. Innym razem problemem okazuje się skuteczna detekcja cienkiego przewodu lub szybko przesuwającego się detalu. I właśnie w sytuacjach, w których standardowe czujniki okazują się zbyt duże lub niewystarczająco precyzyjne, wykorzystywane są czujniki światłowodowe.
  • Falowniki Schneider Electric ATV - czym różnią się poszczególne serie

    Na pierwszy rzut oka wybór falownika Schneider Electric może wydawać się prosty: wystarczy znać moc silnika, napięcie zasilania i prąd znamionowy. Kiedy jednak chodzi o dobór konkretnego urządzenia, trzeba rozróżnić serie ATV12, ATV212, ATV320, ATV340, ATV600 i ATV900, ponieważ podobne oznaczenia nie oznaczają podobnego zastosowania. Jeden falownik jest przeznaczony do sterowania niewielką maszyną, inny – pracą centrali HVAC, a jeszcze inny – napędem pracującym w wymagającym procesie przemysłowym. Schneider Electric dzieli falowniki Altivar przede wszystkim ze względu na przeznaczenie. W obrębie każdej rodziny występują modele dopasowane do konkretnej mocy i napięcia silnika, sposobu montażu, systemu komunikacji oraz charakteru obciążenia. Wybór odpowiedniej serii powinien więc wynikać przede wszystkim z zastosowania i parametrów konkretnego napędu.