2.2. Датчики

Для контроля уровня применяют различные реле уровня воды: механические, электронные, датчики давления и ультразвуковые датчики. В механических (поплавковых) реле уровня чувствительным элементом является поплавок, поступательное движение которого различными способами передается на контакты реле. В зависимости от верхнего или нижнего положения уровня воды в баке реле уровня включает или выключает контакты электроцепи двигателя. Принцип действия электронного датчика основан на преобразовании изменения электрического сопротивления между электродами датчика в релейный сигнал. При погружении электродов датчика в воду, по ним начинает идти микроток, который регистрирует датчик. Для измерения уровня также используют чувствительные электронные датчики давления, которые могут определить даже небольшое изменение давления водяного столба и, соответственно, уровня воды в резервуаре. Эти датчики устанавливают в нижней части бака.

Устройство поплавковых реле уровня.

1 – стенка резервуара

2 – поплавок

3 – контакты

4 – провода

6 – трубка с герконом

В представленном макете используются кондуктометрические датчики уровня воды. Кондуктометрические сенсоры сигнализации уровня используются для сигнализации о предельных значениях уровня электропроводящих жидкостей и сыпучих материалов с удельной проводимостью более 1 мкС/см. Типичными электропроводными жидкостями являются  кислоты, щелочи и растворы, содержащие воду.

Схема кондуктометрического датчика.

2.3 Описание схемы автоматизации.

Принцип работы реле уровня воды основан на преобразовании давления, создаваемого столбом жидкости и действующего на мембрану, в перемещение подвижных контактов и переключение контактных устройств реле уровня. 

Все основные детали реле уровня закреплены на корпусе. Между корпусом 2 и крышкой помещена мембрана, которая служит чувствительным элементом и разделяет реле уровня на две полости. Одна полость является герметичной и соединяется через штуцер 3 с контролируемым уровнем воды. Во второй полости размещены переключатели. С мембраной соединен жесткий центр с толкателями, которые через упоры 7 передают усилие на переключающие плоские пружины и на пружины настройки 9. С противоположной стороны пружины 9 упираются в регулировочные винты 8. 

Принципиальная схема реле уровня.

1 — заклепка

2 — корпус

3 — штуцер

4 — мембрана

5 — крышка

6 — центр с толкателями

7 — упор

8 — винт регулировочный

9 — пружина

 Неподвижные контакты крепятся к корпусу 2 заклепками 1. Крышка 5 мембраны 4 крепится к корпусу 2 завальцовкой краев крышки на буртик корпуса. Настройка на необходимые уровни срабатывания производится за счет изменения сжатия пружины настройки с помощью винта 8. Для исключения влияния пульсаций контролируемого уровня на срабатывание в штуцере 3 выполнено калиброванное отверстие для дросселирования воздуха. При повышении давления и достижении верхнего заданного значения уровня воды мембрана через толкатели переключает контакты. При понижении давления на величину зоны нечувствительности происходит обратное переключение контактов. Мгновенный переброс контактов осуществляется за счет переключающих плоских пружин.