Кондуктометријски сензори нивоа - дизајн и принцип рада

Стандардни задатак, веома уобичајен у индустрији, посебно у прехрамбеној индустрији, је да сигнализира када је достигнут одређени ниво течности у посуди. Постоји много метода за решавање овог проблема, али најједноставнији и најјефтинији начин је коришћење кондуктометријских сензора нивоа.

Такви сензори могу успешно да раде са електрично проводљивим течностима са проводљивошћу од 0,2 С / м или више. Такве течности укључују воду за пиће и индустријску воду, слабе растворе база, киселина, отпадне воде и прехрамбене течности (нпр. квасац или пиво).

Принцип рада кондуктометријских сензора заснива се на чињеници да када течност у посуди достигне одређени ниво, радна течност затвара сензорску електроду на тело металног резервоара или на додатну електроду самог сензора, изазивајући електрична струја у колу сензора. Као резултат тога, затварање кола сензора доводи до активирања релеја, који заузврат контролише одговарајући круг.

Према условима температуре и притиска, кондуктометријски сензори нивоа су у основи способни да раде на температурама до + 350 ° Ц и при притисцима до 6,3 МПа, што је одређено материјалом изолатора електроде, а произвођач наводи одређене вредности у пратећој документацији.

Препреке нормалном раду кондуктометријског сензора могу бити: јако пењење течности, јако испаравање радног медија, формирање изолационих наслага на осетљивом елементу сензора и проводних наслага на његовом изолатору. Произвођач покушава да спречи све ове препреке одабиром прикладнијег материјала за сензор.

Хајде да погледамо физику тока рада кондуктометријског сензора, односно мало ћемо дотакнути суштину кондуктометрије. Електрични отпор раствора, односно — његов електрична проводљивост, карактеришу способност датог раствора да у одређеној мери проводи електричну струју.

Ови параметри су снажно повезани са физичко-хемијским особинама растворене супстанце и растварача: концентрацијом растворених јона и њиховом покретљивошћу, наелектрисањем ових јона, температуром раствора, притиском и многим другим факторима.

Електрична проводљивост се мери у Сименсу по центиметру (С/цм). Карактеристика ултра чисте и чисте воде је отпор изражен у омима по центиметру (ом * цм).

Према терминологији кондуктометрије, кондуктометријска ћелија је осетљиви елемент сензора, карактерише је ћелијска константа.

У класичном облику, кондуктометријска ћелија се састоји од две паралелне електроде са површином од неколико квадратних центиметара, које су уроњене у раствор, а растојање између њих је обично неколико центиметара.

За сваки такав инсталирани сензор, константа(е) ћелије се може унети и изразити у 1/цм. Данас све више кондуктометријских сензора има електроде од нерђајућег челика, док су константе различите.

Сензори нивоа проводљивости могу пратити један или више одређених нивоа проводљиве течности. А принцип је увек исти — електрична проводљивост течности се разликује од електричне проводљивости ваздуха, коју електроде фиксирају.Сензори могу бити једноелектродни или вишеелектродни, што вам омогућава да пратите више нивоа течности.

У свом најједноставнијем облику, кондуктометријски сензор нивоа је направљен од електрода од нерђајућег челика, од којих једна служи као уобичајена у контролном колу и уграђена је у посуду тако да је његов радни део у сталном контакту са течношћу, посебно са проводно тело посуде са течношћу може постати заједничка електрода... Остале електроде ће бити сигналне и налазе се на одређеним нивоима које треба пратити.

У процесу пуњења посуде течношћу, сигналне електроде су сукцесивно у контакту са овом течношћу, а кола се затварају један за другим. Сходно томе, сигнални излази уређаја се активирају.

Сензори са једном електродом су погодни за употребу у затвореним или отвореним металним контејнерима. Чауре сензора могу бити ПТФЕ, керамичке или пластичне. Шипке су израђене од нерђајућег челика.У изради сензора посебна пажња се поклања њиховој структури која мора да спречи лажне аларме услед акумулације течности.

Петоелектродни, четвороелектродни и троелектродни кондуктометријски сензори нивоа се користе за праћење, као што је горе наведено, неколико нивоа течности у посуди, чак и ако зидови посуде нису проводљиви, односно направљени од изолационог материјала као што је као пластика.