Кондуктометрия считается доступным и недорогим измерительным способом для уровня. Если необходимо создать автоматизированную систему управления уровнем, лучшим вариантом являются кондуктометрические датчики. Методика имеет явные преимущества и ряд недостатков. Перед модернизацией необходимо четко понимать возможности устройства.
Конструктивные особенности устройства и работы кондуктометрических датчиков.
Датчики разных моделей отличаются количеством стержней или электродов из нержавеющей стали – от одного и более. Среди них есть единственный общий электрод, который превышает по длине остальные стержни, которые называются сигнальными. Такое название связано с главной функцией - предупреждают достижение заданных уровней.
Основной электрод находится в постоянно контакте с жидкостью, которую требуется контролировать. Группа стержней подключены к входу измерительного регулятора. Принцип действия в крайней степени простой и базируется на замерах электропроводности или сопротивления между подконтрольным веществом и сигнальными электродами. Анализатор передает на прибор сопротивление с бесконечно большим показанием, когда не достиг уровня, и конкретное значение, когда доходит до нужного уровня. Потом устройство анализирует эти параметры и создает управляющий выходной сигнал.
Кондуктометрия: рабочая среда
Кондуктометрический метод работает исключительно в электропроводной жидкой среде – это вода, щелочи и другие растворы, которые способны проводить электрический ток. Зато анализаторы с таким устройством совершенно бесполезны в диэлектрической среде.
Особое внимание требуется уделить клеящим растворам, так как сгустки налипают на электроды, в результате которых прибор создает ложные сигналы. Это не соответствует требованиям автоматического контроля.
Особенности контакта применения в неметаллических и металлических емкостях
Важным моментом эксплуатации прибора является материал резервуара, в котором производятся замеры. Если анализ производится в металлической емкости, стенка резервуара становится общим электродом, остальное количество стержней зависит от количества подконтрольных уровней. При таких условиях стенку емкости резервуара гальваникой связывают с входом регулятора. В неметаллическом резервуаре обязательно должен присутствовать один общий электрод, чтобы количество сигнальных уровней было меньше числа электродов на единицу.
Типы датчиков уровня в кондуктометрии
Базовая классификация имеет два основных вида кондуктометрических анализаторов: для закрытых и открытых резервуаров. Датчики открытых емкостей – это комплект стержней, объединенных пластиковыми пластинами без крепления. Примером являются ДУ5, ДУ4, ДУ3, которые обрабатывают соответственно 3-5 уровней в открытых емкостях.
В закрытых резервуарах устанавливают универсальные анализаторы с резьбовым креплением, которые рассчитаны на эксплуатацию в условиях высокой температуры и давления. Устройство состоит из изолированного штуцера и крепления под единственный стержень – это модели ДС.П, ДС.ПВТ, ДС.2 или многостержневые приборы ДС.П.3.
Обязательные дополнения к прибору
Чувствительные датчики просто фиксируют необходимые значений в подконтрольной среде. Уровневый контроль и регулировка являются задачей прибора, с которым взаимодействуют датчики. Устройство передает и принимает сигналы с определенным напряжением. Таким образом, формируется управляющий сигнал для насосов, клапанов, задвижек.
Любая электропроводящая среда отличается показателями удельного сопротивления. Такие изменения имеются даже в однотипной жидкости, когда имеются термические перемены или расстояния между стержнями. Чтобы прибор правильно распознавал и бесперебойно эти данные, в нем присутствует интегрированный регулятор чувствительности для конкретных условий и среды. Примером таких приборов являются САУ-М2, БКК1, САУ-М7Е, САУ-М6, САУ-У.
Рекомендации производителя
Эффективная работа кондуктометрических анализаторов уровня находится в прямой зависимости от параметров жидкости и типа используемой емкости. Данная методика доступна и проста, но имеет определенные ограничения. Для использования рекомендуется знать следующие параметры:
- Удельное сопротивление рабочего раствора.
- Температурный режим и зазор между стержнями;
- Соответствие параметров прибора и необходимого рабочего сопротивления;
- Обязательная настройка чувствительности прибора к конкретной среде.
Соавторы статьи: Ирина Леон и Юрий Лесковец благодарят Алексея Клыкова за материалы.