Способы и виды контроля уровня

Передача и обработка данных

Передача информации от датчиков системы в центральный компьютер осуществляется по двухпро-водной цифровой полевой шине. Управляет передачей данных полевой коммуникационный модуль FCU2160. В качестве протокола обмена информацией по полевой шине используется Modbus RTU. Гарантируется нормальная работа системы при протяженности полевой шины до 4 км.

Сетевая поддержка упрощает работу в локальной сети Ethernet. Рабочие станции сети Ethernet используют технологию DCOM. Обновляемые в реальном времени данные доступны для всех станций сети.

Обработка информации осуществляется посредством специализированного программного пакета, функционирующего на базе персонального компьютера, который в свою очередь связан с системами управления более высокого уровня. Специализированное программное обеспечение – операторский интерфейс – разработано для работы в операционной системе WINDOWS NT(2000). Операторский интерфейс обеспечивает отображение измеренных величин и следующих вычисленных параметров:

• уровень продукта;
• средняя температура продукта;
• температура воздуха;
• уровень подтоварной воды;
• текущая плотность;
• плотность, приведенная к 20°C;
• объем продукта;
• объем подтоварной воды;
• свободная емкость;
• масса продукта;
• утечки из резервуара.

Заполнить опросный лист

Как работает такой измеритель

По сути дела, подобный сенсор представляет собой конденсатор. На определении его характеристики базируется работа измерителя и контроль параметров. Поэтому вполне к месту будет вспомнить о том, что такое конденсатор.

Про конденсатор, его характеристики

Как известно, емкость конденсатора определяется формулой

С=Ɛ×Ɛ0×S/d

Где:

• Ɛ0 — диэлектрическая постоянная;
• Ɛ — относительная диэлектрическая проницаемость среды между пластинами;
• d — зазор между обкладками;
• S — площадь обкладок.

В этой формуле три переменные величины — диэлектрическая проницаемость Ɛ, площадь S обкладок конденсатора и зазор между обкладками d. Изменение любой из них приведет к изменению емкости, а отслеживание колебаний позволит контролировать характеристики среды или другого параметра.

Принцип работы емкостного измерителя

Самое простое техническое решение — включить измерительный сенсор во времязадающую цепь генератора. Не вдаваясь в тонкости схемотехники, можно сказать, что принцип работы любого емкостного датчика тем или иным образом связан с изменением параметров генератора. Это происходит из-за колебаний емкости конденсатора, что приводит к генерации им колебаний другой частоты.

Таким образом, отслеживая ее значение на выходе измерителя, можно оценивать  изменения контролируемого параметра. Конечно, в каждом конкретном случае схемотехническое решение может быть разным. Во многом оно будет зависеть от параметра конденсатора, на который оказывается воздействие со стороны внешней среды.

Это может быть изменение зазора между обкладками конденсатора из-за их сближения или удаления. Или при заполнении резервуара другой средой, например водой, изменится значение диэлектрической проницаемости. Или обкладки конденсатора после внешних воздействий будут располагаться друг относительно друга по-разному.

Любое подобное воздействие вызовет изменение значения емкости конденсатора, а значит, повлияет на работу схемы. Например, емкостные датчики уровня контролируют степень заполнения резервуара или бункера. Зная зависимость между уровнем жидкости и емкостью конденсатора, можно определить, насколько заполнен бак.

Хотя надо отметить, что могут применяться и другие способы обработки сигналов датчика. Их достаточно много, выбор того или иного зависит от конкретных условий. Современный уровень развития электроники позволяет получать обработанный сигнал в виде цифрового кода.

Еще один метод измерения емкости — использование аналого-цифровых преобразователей. Микроконтроллеры вполне могут справиться подобной задачей. В этом случае значительно упрощается измерительная часть приборов на их основе.

Автоматизация с помощью датчиков уровня

У нас есть готовые  решения по автоматизации и диспетчеризации водоканалов, а также по мониторингу и контролю КНС, за коллекторами предприятий и по контролю за сбросом не охлажденной воды от ТЭЦ. Системы автономные и имеют архив.

Мы предлагаем системы централизованного наблюдения и управления скважинами и работой насосных механизмов. Использование наших приборов и систем позволяет пользователю получать достоверные данные о дебете скважины, расходе, уровне, давлении и прочих параметров.

Мы поставляем защищенный КИП. В том числе датчики уровня жидкости со взрывозащитой и искробезопасные преобразователи и реле для самых разных отраслей промышленности. Например, наши приборы способны функционировать при температуре воздуха ниже – 35*С или на опасном нефте  перерабатывающем участке производства.

Среди наших заказчиков почти все регионы России, например, города: Санкт‐Петербург, Москва, Новый Уренгой, Мурманск, Брянск, Нижний Новгород, Великий Новгород, Екатеринбург, Голицыно, Ханты‐Мансийск, Архангельск, Старый Оскол, Черкесск.

Каждый датчик уровня жидкости, представленный в нашем ассортименте, имеет надлежащую спецификацию и информацию о принципах действия и рекомендациях к применению, с которыми вы можете ознакомиться, прежде чем сделаете заказ. Это поможет вам определиться с выбором и познакомиться с возможностями каждого вида автоматики. Если вы затрудняетесь в выборе и хотите получить более широкую информацию по конкретным видам датчиков, преобразователей и реле уровня жидкости, наши квалифицированные специалисты предоставят вам необходимую консультацию.

«Полтраф СНГ» осуществляет поставки в Санкт-Петербурге, Москве, а также в другие регионы России и по странам СНГ.

Мониторинг уровня вод с использованием гидростатических датчиков уровня жидкости

Современную промышленность сложно представить без систем автоматизации и управления, значительную часть в которой занимают датчики, преобразователи и реле уровня жидкости. Они предназначены для установки в различных резервуарах для определения уровня жидких сред. Основное распространение этот вид датчиков получил в пищевой, химической и фармацевтической промышленности, а также при производстве промышленного и бытового оборудования (стиральных, посудомоечных машин, систем фильтрации и подачи воды и т. д.).

В зависимости от принципа действия датчики, преобразователи и реле уровня жидких сред классифицируют на два типа: контактные (поплавкового типа) и бесконтактные (электромагнитные, волоконно-оптические, емкостные, частотные, гидростатические и ультразвуковые).

Выбор датчиков уровня (уровнемеров)

В ассортименте продукции компании «Полтраф СНГ» вы можете купить датчики, преобразователи и реле уровня воды для измерения как одного заданного уровня, так и для непрерывного отслеживания изменения уровня воды в резервуаре. Это дает возможность автоматизировать сложные технологические системы и значительно упрощать производственный процесс, или работу оборудования.

Точность проводимых измерений, а также надежность и стоимость автоматики, напрямую зависят от типа датчика, а также условий его эксплуатации. Так, например, емкостные измерители уровня жидкости применяются в особо сложных условиях, для чего они дополнительно оснащены системами защиты от короткого замыкания и переполюсовки при подключении питания.

Пьезоэлектрические датчики уровня жидкости допускают использование при измерении любых типов жидкостей, включая возможность образования пара или пены. Наиболее недорогими типами датчиков являются ультразвуковые или радарные датчики жидкости, которые также отличаются высокой надежностью и защищенным от внешнего воздействия корпусом. Однако точность измерений такого датчика может составлять около +/− 3 мм.

Для сравнения волоконно-оптические датчики уровня жидких сред, цена которых значительно выше, чем у емкостных, обеспечивают точность +/− 0,5 мм. Кроме того оптические датчики позволяют выполнять измерения как в чистой так и в мутной жидкости. Датчики, преобразователи и реле уровня жидкости могут также быть отечественного и импортного производства, что также определят их стоимость.

Проверка уровня жидкостей в автомобиле

Подробности

Категория: Ремонт

Опубликовано 14.07.2015

Сегодняшний наш материал предназначен для начинающих автолюбителей и посвящен он самостоятельной проверке уровня технических жидкостей под капотом автомобиля.

Итак, в большинстве автомобилей используются 5 основных технических жидкостей:

• масло в двигателе
• масло в коробке передач
• охлаждающая жидкость
• тормозная жидкость
• жидкость стеклоомывателя

Для автомобилей с ГУРом сюда еще можно отнести бачок с соответствующей жидкостью.

Проверка уровня масла в двигателе

Проверку уровня масла в двигателе нужно осуществлять не ранее, чем через 10 минут после его остановки. Это нужно для того, чтобы масло успело стечь в картер. Чтобы уровень масла был максимально точным, автомобиль должен стоять на ровной горизонтальной площадке.

Для проверки нужно приготовить тряпку или салфетку.

Чтобы проверить уровень масла, вынимаем масляный щуп из двигателя и протираем салфеткой.

Затем вставляем его обратно до упора и вынимаем.

После вынимания щуп лучше держать горизонтально, чтобы масло не стекало по нему.

На щупе должен быть видна масляная пленка, ее уровень должен быть между метками min и max.

Если уровень близок к минимальному или ниже его, необходимо долить моторного масла через маслозаливную горловину двигателя.

Проверка уровня масла в коробке передач

Проверка уровня масла в коробке передач осуществляется также, как и в двигателе. Но это в том случае, если в коробке есть щуп для проверки уровня.

Если щупа нет, то уровень масла контролируется визуально, через маслозаливную пробку. Масло должно доходить как раз до уровня этой пробки.

Проверка уровня охлаждающей жидкости

Проверку уровня охлаждающей жидкости нужно осуществлять при холодном двигателе, так как при нагреве ее уровень существенно повышается.

Контроль уровня охлаждающей жидкости осуществляется визуально. Для этого на расширительном бачке под капотом есть метки min и max.

При холодном двигателе уровень жидкости в бачке должен находиться между этими метками. Если уровень ниже — нужно долить охлаждающую жидкость той же марки, которая сейчас находится в системе.

При этом не стоит ориентироваться только на цвет жидкости, как советуют многие автолюбители. Мол, в красный антифриз можно доливать любой антифриз красного цвета. На самом деле, цвет антифриза каждый производитель определяет самостоятельно, чтобы различать разные марки антифриза в своей продуктовой линейке. Поэтому у разных производителей может быть антифриз одного цвета, но состав их может быть разным.

К примеру, в новые автомобили ВАЗ с завода залит красный антифриз Sintec. В продаже же есть два красных антифриза Sintec производства «Обнинскоргсинтез»: Sintec Ultra и Sintec Lux. Однако, они разные по составу:

Sintec Ultra (G11) — силикатный

Sintec Lux (G12) — карбоксилатный,

т.е. смешивать их друг с другом нельзя!

С 2011 года на АВТОВАЗе для первой заливки используют антифриз Sintec Lux (G12) соответственно и доливать нужно именно такой антифриз.

Проверка уровня тормозной жидкости

Уровень тормозной жидкости контролируется также визуально, по меткам на бачке главного тормозного цилиндра, который находится под капотом. По мере износа тормозных колодок автомобиля уровень тормозной жидкости постепенно снижается.

Если в ближайшее время планируется замена тормозных колодок, то лучше не доливать жидкость, иначе при установке новых колодок она может выплеснуться из бачка.

Если же замена колодок не планируется, а уровень жидкости минимальный, то нужно долить тормозную жидкость той же марки, что и находится в системе.

Проверка уровня омывающей жидкости

Уровень омывающей жидкости контролируется визуально через бачок. Лучше всего, если у Вас в бачке всегда есть омывающая жидкость, поэтому его нужно полностью заполнить омывающей жидкостью (или водой — в летнее время) и иногда проверять ее наличие.

Другие статьи:

• Грязеотталкивающая смазка Ликви Моли — отзыв — 28/06/2015
• Как поменять колесо — 22/05/2015
• Замена батарейки Starline A91 — 05/05/2015
• Кованые диски Слик — отзыв — 27/03/2015
• Полиуретановые коврики Novline — отзыв — 15/03/2015

Гидростатический уровнемер

Гидростатические уровнемеры осуществляют косвенное измерение уровня в зависимости от изменения давления столба воды в резервуаре. В качестве примера на рис. 11.28 представлена схема пневмометрического уровнемера. В трубку уровнемера, погруженную в емкость, подается сжатый воздух с постоянным давлением, равным длине погруженной части трубки, умноженной на плотность жидкости. Давление воздуха измеряется манометром, шкала которого проградуирована в единицах высоты уровня.
 

Гидростатические уровнемеры осуществляют косвенное измерение уровня воды в зависимости от изменения статического давления столба воды. Существует ряд конструкций таких уровнемеров мембранного и сильфонного типа. В качестве таких уровнемеров могут использоваться также дифманометры, если дифманометр можно расположить ниже отметки измеряемого уровня. В этом случае плюсовой сосуд дифманометра присоединяется к днищу закрытого резервуара, в котором измеряется уровень жидкости. К минусовому сосуду дифманометра присоединяется уравнительный сосуд, располагаемый таким образом, чтобы уровень жидкости в нем соответствовал максимальному уровню жидкости в резервуаре.
 

Гидростатические уровнемеры осуществляют косвенное измерение уровня в зависимости от изменения статического давления столба воды. Существует ряд конструкций таких уровнемеров мембранного и сильфонного типа. В качестве таких уровнемеров могут использоваться также дифманометры, если уровнемер можно расположить ниже измеряемого уровня. В этом случае плюсовой сосуд дифманометра присоединяется к днищу закрытого резервуара ( рис. 37, а), в котором измеряется уровень. К минусовому сосуду дифманометра присоединяется уравнительный сосуд, располагаемый таким образом, чтобы уровень жидкости в нем соответствовал максимальному уровню жидкости в резервуаре.
 

Гидростатические уровнемеры, в том числе пьезометрические, занимают одно из ведущих мест в производствах минеральных удобрений.
 

Гидростатические уровнемеры с механическими воспринимающими элементами отличаются простотой монтажа и обслуживания, высокой надежностью.
 

Гидростатические уровнемеры основаны на измерении уровня по высоте столба измеряемой жидкости. По видам приборов, применяющихся для измерения уровня по гидростатическому давлению, они разделяются па измерители уровня, работающие по измерению перепада давления, и на измерители уровня пьезометрические.
 

Гидростатический уровнемер, в котором гидростатическое давление жидкости измеряется дифманометром, называется дифманометрическим.
 

Гидростатический уровнемер, в котором гидростатическое давление жидкости преобразуется в давление воздуха, называется пневмоуровнеме-ром. Разновидностью пневмоуровне-мера является барботажный уровнемер, в котором воздух, подаваемый от постороннего источника, барботирует через слой жидкости.
 

Гидростатические уровнемеры основаны на измерении уровня но высоте столба измеряемой жидкости. Но видам приборов, применяющихся для измерения уровня по гидростатическому давлению, они разделяются на измерители уровня, работающие по измерению перепада давления, и на измерители уровня пьезометрические.
 

Гидростатические уровнемеры служат для измерения гидростатического давления столба жидкости, уровень которой определяется. Различают гидростатические пьезометрические и дифманометрические уровнемеры.
 

Принцип работы ультразвукового уровнемера

Для того, чтобы измерять или контролировать уровень, ряд акустических контрольно-измерительных приборов включает в себя устройства, которые работают на основе принципа передачи звуковой энергии в форме звуковых волн. Свойствами звуковых волн, измеряющих уровень, является их способность отражаться или отталкиваться от поверхности; их время прохождения, т.е. количество времени, за которое волны доходят до поверхности, отражаются от поверхности и возвращаются; и их частота.

Транзитное время, или время прохождения звуковых волн прямо пропорционально расстоянию, которое должны пройти звуковые волны; чем больше расстояние, которое должны пройти звуковые волны, тем больше величина транзитного времени. Частотой называется количество звуковых волн в единицу времени. В контрольно-измерительной системе уровня, в которой используется ультразвук, частота, с которой воспроизводятся волн обычно предопределена тем, используется ли эта система для измерения заполненного или свободного объема. Например, ультразвуковые волны с радиочастотами (приблизительно 30 kHz) обычно распространяются в воздухе и отражаются жидкостями. Их часто используют для измерений свободного объема, которые затем могут быть преобразованы в показания уровня. Ультразвуковые волны более высокой частоты (приблизительно 35 kHz или выше) обычно используются для измерений заполненного объема, т.к. такие волны легко перемещаются в жидкой среде, но скорее всего поглощаются или отражаются воздушной средой.

Непрерывное измерение уровня, в котором используются низкочастотные ультразвуковые волн

На рисунке выше изображена упрощенная схема акустической системы, которая используется для непрерывного измерения уровня. Основными деталями этой системы является блок управления, акустический излучатель и приемник. Здесь имеется электрическое подсоединение блока управления к внешней цепи, посредством которого обеспечивается подача электрического входного сигнала на излучатель. Излучатель преобразует электрическую энергию в звуковую энергию в виде звуковых волн. В данном примере электрическая энергия преобразуется в звуковые волны такой частоты, при которой они будут проходить через воздушную среду, но будут отражаться от поверхности жидкости. Когда звуковые волны отталкиваются от поверхности жидкости, они затем возвращаются к приемнику, который преобразует звуковые волны обратно в электрическую энергию. Блок управления посылает на индикатор электрический сигнал, который прямо пропорционален величине транзитного времени. На индикаторе фиксируется показание, которое в свою очередь прямо пропорционально уровню жидкости.

Непрерывное измерение уровня с использованием низкочастотных ультразвуковых волн — уровень жидкости в емкости повысился

Уровень жидкости увеличился и на индикаторе показание высокого уровня в емкости. При повышении уровня звуковым волнам требуется меньшее количество времени на то, чтобы пройти расстояние от излучателя до поверхности жидкости и обратно к приемнику: величина транзитного времени уменьшается. Соответственно, когда уровень жидкости понижается, величина транзитного времени увеличивается.

Иногда установка акустической системы наверху емкости может быть нежелательной. Некоторые жидкости испаряются, образуя пары, которые могут помешать проходу звуковых волн через воздушную среду, находящуюся выше уровня жидкости. В случаях возможного наличия в воздушной среде помех для звуковых волн, для непрерывного измерения уровня могут быть использованы высокочастотные ультразвуковые системы.

Непрерывное изменение уровня с помощью высокочастотных ультразвуковых волн

На рисунке выше акустическая система располагается на донной плоскости емкости. В этой системе используется высокочастотный звуковой сигнал, который проходит через жидкость и отражается от воздушной среды. В остальном, система работает по тому же самому принципу, что и система из предыдущего примера.

Методы измерения уровня жидкости

Существует два основных метода измерения уровня жидкости: непрерывное измерение и определение уровня при достижении заранее заданного значения.

Приборы, с помощью которых осуществляется непрерывное измерение уровня непрерывно выдают числовые показания уровня. Это позволяет осуществлять непрерывный контроль за уровнем.

Иногда, необходимо отслеживать только уровни, достигшие критических точек. Подобный тип измерения уровня нередко называется определением уровня в системе с уставками. Когда уровень жидкости достигает уставки, прибор приводит в движение рычажный механизм или включает реле, после чего начинается осуществление корректировки или регулировки.

Преимущества и недостатки

Преимущества ультразвуковых уровнемеров:

• производство измерений без непосредственного контакта с жидкой средой, что позволяет работать с агрессивными жидкостями. К приборам не предъявляются повышенные требования к защищенности от негативных факторов внешней среды;
• возможность измерения уровня без проникновения внутрь емкости, размещая датчик снаружи;
• цена ниже другого типа бесконтактных сенсоров — радарных датчиков, вследствие более простой конструкции и менее дорогих комплектующих;
• отражение ультразвука происходит от границы жидкости и газа, поэтому точность измерения не зависит от плотности жидкой среды, ее химических и физических свойств;
• компактность;
• мультисенсорность. Датчик служит для получения дополнительной информации о состоянии жидкости и емкости. Зависит от конкретной модели прибора.

Недостатки сенсоров уровня жидкости:

• ошибочные данные из-за отражения ультразвуковых сигналов от конструктивных элементов емкости. Необходимо на стадии монтажа прибора не допускать нахождения элементов конструкции во фронтальной плоскости датчика. В узких баках ультразвуковые датчики не применяются;
• показания прибора будут ошибочными при давлении газовой среды, большем или меньшем атмосферного. В вакууме прибор работать не будет. В подобных случаях необходимы сенсоры, использующие другие физические принципы;
• зависимость точности измерений от температуры и состава газовой среды, ее влажности, загрязненности, запыленности;
• искажения результатов измерений при образовании на поверхности жидкости пены либо турбулентных завихрений.

Можно ли ездить с низким уровнем жидкости гидроусилителя

Появившаяся в системе гидроусилителя течь проявляет себя всегда одним и тем же образом поэтапно.

На первом этапе при незначительной нехватке масла во время поворота рулевого колеса в подкапотном пространстве появляется звук, напоминающий вой или зуд. Звук возникает только при выключенном двигателе, постепенно сходя на нет по мере прогрева мотора. Руль вращается еще достаточно легко.

Второй этап снижения уровня характеризуется уже неутихающим гулом, в том числе, когда двигатель хорошо прогрет. Гул также слышен при повороте руля, но поворачивается руль немного тяжелее.

Наконец, на третьем этапе рулевое колесо становится еще более тугим, а звуки из-под капота пропадают. Это говорит о том, что вся жидкость уже покинула систему гидроусилителя. Убедиться в этом можно, просто открыв крышку бачка и заглянув внутрь.

Помните! Отсутствие масла в гидроусилителе руля выведет из строя насос, даже если проехать всего 5 км.

Для работы совсем без масла насос ГУРа не предназначен, и чаще всего повреждается (задирается) его роторная пара, отремонтировать которую уже не получится. Единственное решение проблемы в данном случае – покупка нового насоса, стоимость которого, как правило, варьируется в пределах 10-18 тысяч рублей и даже выше. Значительно дороже будет стоить установка двухконтурного насоса на автомобиль с гидравлической подвеской. Здесь за новый агрегат придется выложить от 30 до 100 тысяч рублей.

В такой ситуации лучше воспользоваться услугой эвакуатора. Можно попробовать заливать жидкость в резервуар ГУРа до минимального уровня и передвигаться таким образом, периодически доливая запас масла по мере опустошения бачка. Однако запаса может не хватить, и тогда остается только ждать эвакуатор.

На первых двух этапах, невзирая на низкий уровень жидкости в бачке гидроусилителя, еще есть возможность ехать своим ходом, ориентируясь на звук и податливость руля. Пока рулевое колесо окончательно не стало тугим, а звук еще сопровождает его вращение, в системе еще имеется достаточное количество масла для работы насоса.

Может случиться такое, что вся жидкость из гидроусилителя вытекла, а вызвать эвакуатор нет возможности. При этом, даже долив до минимального уровня, не спасает ситуацию. Здесь, дабы не повредить насос, его следует полностью отключить. Привод насоса ГУРа во многих автомобилях осуществляется отдельным ремнем. Соответственно, для остановки насоса этот ремень следует аккуратно перерезать, убедившись предварительно, что ремень приводит в движение только данный агрегат, и никакие другие механизмы не пострадают.

Езда с отключенным насосом допускается. Но проехать в таком режиме можно не более 500 км со скоростью не выше 45 км/ч. Руль будет вращаться туго, поэтому желательно ехать по возможности прямо, без крутых поворотов. Езда на расстояние более 500 км в аварийном режиме недопустима – это приведет к выходу из строя рулевой колонки.

Но что делать, если насос путем снятия ремня не отключается? В таком случае можно попробовать замкнуть масляный контур насоса, пустив шланг с его выхода обратно в бачок гидроусилителя. Жидкость начнет циркулировать в насосе, минуя рулевую колонку, которая будет работать в описанном выше аварийном режиме. Соответственно, ехать можно, строго соблюдая указанные требования.