Система контроля уровня воды
Уровень воды – это высота поверхности воды, которая отсчитывается относительно некоторой постоянной плоскости сравнения.
Контроль уровня воды - важная и распространенная задача в современной промышленности. Чтобы организовать систему контроля уровня воды необходимы знания современного рынка соответствующих приборов и квалифицированный персонал. Современные системы контроля уровня воды отличаются друг от друга в зависимости от задач производства. В одном случае необходим непрерывный контроль уровня, а в другом только определение некоторых контрольных значений. В некоторых системах присутствует исполнительный механизм для регулирования уровня. Во многих системах роль такого механизма исполняется насосным оборудованием. Типичная система контроля уровня воды с насосным оборудованием представлена на рисунке ниже.
Рисунок 1. Система контроля уровня воды с насосным оборудованием. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
EMX3 является устройством плавного пуска, где реализованы необходимые функции управления данной системой. В некоторых случаях вместо такого устройства могут использоваться преобразователь частоты, CSX-i, УПП CSX. Более простыми системами контроля уровня воды являются системы на основе поплавковых датчиков, которые представлены на рисунке ниже.
Рисунок 2. Системы на основе поплавковых датчиков. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Здесь: 1 - управление уровнем воды посредством отключения и включения насоса; 2 - регулирование уровня воды в диапазоне предельных значений; 3 - простая аварийная сигнализация; 4 - контроль уровня воды при помощи двух датчиков.
В системах, которые предназначены для регулирования уровня большого объема воды, в качестве составляющих для определения уровня используются сигнализаторы и гидростатические уровнемеры. Таким образом, можно сделать вывод, что типовая система контроля уровня воды состоит из:
- Резервуара, где хранится вода.
- Датчика измерения уровня.
- Исполнительный элемент (насос, клапан и т. п.).
- Вычислительный, управляющий элемент, в качестве которого могут использоваться преобразователь частоты, контроллер, устройство плавного пуска.
- Дополнительные датчики для контроля прочих параметров.
Контроль расхода и температуры воды
Водомер или счетчик воды – это прибор, который предназначен для учета и измерения объема воды, которая проходит по водопроводу в месте установки счетчика.
В состав счетчика входят расходомер и счетный механизм, который, как правило, изолирован от попадания воды. В бытовых водомерах используются тахометрические расходомеры, которые основаны на измерении количества оборотов крыльчатки или микротурбины, вращаемых потоком воды. На крыльчатку насаживается круглый ведущий магнит с полюсами в его противоположных сторонах. В расходомеры вставляется ведомый магнит. При вращении крыльчатки магнитное поле магнита крыльчатки взаимодействует с магнитным полем магнита расходомера, что приводит к его вращению. При помощи системы редукторов вращение передается счетчику. В промышленных устройствах также могут использоваться ультразвуковые, вихревые и электромагнитные расходомеры.
Датчик температуры – это устройство, которое предназначено для контроля температуры жидкости, расплавленного вещества, твердого объекта или окружающего воздуха.
Основными критериями при выборе датчика контроля температуры воды являются:
- Возможность погружения датчика в измеряемую среду.
- Диапазон рабочей температуры.
- Условия проведения замеров.
- Ресурс, то есть время наработки до замены или калибровки.
- Величина выходного сигнала. Существует несколько видов величин выходного сигнала: тип корпуса; технические показатели, к которым относятся разрешение и погрешность измерения, время срабатывания, напряжение; аналоговые выходные сигналы, которые передают данные на расстояние до 800 метров.
Самыми распространенными датчиками температуры, которые могут использоваться для контроля температуры воды, являются:
- Термопара. Термопара состоит из наконечника, переключателя, милливольтметра и электродов. Погрешность измерения термопары составляет около 3 % и зависит от температуры окружающей среды.
- Термометр расширения. Термометр расширения изменяет изменяет объем жидкостей и твердых тел при изменении температуры. Наиболее распространены жидкостные стеклянные термометры. Температура, которая измеряется жидкостным термометром преобразуется в линейное перемещение жидкости.
- Манометрические термометры. Манометрический термометр состоит из термобаллона, гибкого капилляра и манометра. При изменении температур такие термометры изменяют давление газов, жидкости или пара в замкнутом объеме.
- Термометры сопротивления. Данные термометры представляют собой первичные преобразователи с удобным для дистанционной передачи сигналом - электрическое сопротивление.
- Терморезисторы. Терморезисторы работают по принципу изменения активного сопротивления полупроводников и проводников при изменении их температуры.
