Магнитострикционные уровнемеры — это высокоточные контактные датчики для непрерывного измерения уровня жидкостей в промышленных резервуарах. Благодаря уникальной технологии на основе магнитострикционного эффекта, они обеспечивают точность до ±0,5 мм, надёжность в агрессивных средах и стабильную работу в системах с высоким давлением и температурой.
Такие приборы широко применяются в нефтегазе, химии, энергетике и пищевой промышленности — там, где важны точность учёта, безопасность и минимальное обслуживание.
В этой статье вы узнаете:
- Как работает магнитострикционный уровнемер;
- Из чего он состоит;
- Какие бывают типы;
- Где и зачем их используют;
- Какие у них плюсы и минусы;
- Как правильно выбрать и подключить.
Принцип работы: физика на службе точности
Магнитострикционный датчик работает на основе специального магнитострикционного провода, размещённого внутри жёсткого или гибкого зонда. При воздействии магнитного поля в проводе возникает волна. В момент соприкосновения этой волны с магнитным элементом, встроенным в поплавок, она отражается и с определённой скоростью возвращается к электронному блоку.
Измерение расстояния между поплавком и электронным модулем осуществляется по времени прохождения волны, так как оно напрямую пропорционально этому расстоянию.
Именно это расстояние используется в качестве основного параметра для всех выходных сигналов системы NIVOTRACK.
При наличии дополнительных механических данных возможно также вычисление уровня и объёма содержимого резервуара.
Устройство магнитострикционного уровнемера
Основные компоненты:
- Измерительная трубка — из нержавеющей стали или другого коррозионностойкого материала;
- Волновод — центральный элемент, по которому распространяется электронный импульс;
- Поплавок с магнитом — свободно перемещается по трубке, следуя за уровнем жидкости;
- Электронный блок — генерирует импульсы, обрабатывает сигнал, формирует выход;
- Фланец или резьба — для монтажа в ёмкость;
- Кабельный ввод — для подключения питания и передачи данных.
Типы магнитострикционных уровнемеров
По конструкции:
- Стержневые — жёсткий волновод, подходит для глубин до 6–8 м;
- Тросовые — гибкий стальной трос, позволяет измерять уровень до 18 м.
По назначению:
- Универсальные — для чистых жидкостей (вода, масло, топливо);
- Для раздела фаз — с двойным поплавком, измеряют границу между двумя несмешивающимися жидкостями (например, вода/нефть);
- Санитарные — из пищевой нержавеющей стали с гигиеническими соединениями (для фармы и пищевой промышленности).
По способу монтажа:
- Встроенные — устанавливаются внутрь резервуара;
- Боковые — через боковой патрубок;
- С байпасом — в отдельной измерительной колонне.
Преимущества и недостатки
Преимущества:
- Высочайшая точность — погрешность ±0,5–1 мм;
- Надёжность — нет подвижных частей в электронике, устойчивость к вибрации;
- Долгий срок службы — до 15 лет и более;
- Работа в сложных условиях — давление до 25 бар, температура до +200°C (в специальных моделях);
- Поддержка промышленных протоколов — 4–20 мА, HART, Modbus;
- Возможность измерения границы раздела фаз.
Недостатки:
- Ограниченная длина измерения (обычно до 8 м, максимум — 18 м);
- Требуется вертикальная установка и свободное перемещение поплавка;
- Чувствительность к загрязнениям — наледь, смолы, вязкие отложения могут блокировать поплавок;
- Не подходят для сильно вязких или кристаллизующихся сред;
- Выше стоимость по сравнению с поплавковыми или емкостными датчиками.
Где применяются?
Магнитострикционные уровнемеры востребованы в отраслях, где важна точность и надёжность:
- Нефтегазовая промышленность — резервуары с нефтью, топливом, СУГ;
- Химия — контроль агрессивных жидкостей (при использовании коррозионностойких материалов);
- Пищевая и фармацевтическая промышленность — стерильные среды, санитарные исполнения;
- Энергетика — уровень масла в трансформаторах, гидроаккумуляторах;
- Водоснабжение — баки чистой воды, резервуары питьевой воды.
Основное назначение
Эти датчики используются для:
- Точного учёта объёмов дорогостоящих жидкостей;
- Автоматизации заполнения и слива;
- Предотвращения перелива и «сухого хода»;
- Контроля границы раздела фаз (например, вода/нефть);
- Интеграции в АСУ ТП, SCADA и ПЛК-системы.
Схема подключения
Типовая схема включает:
- Уровнемер, установленный через фланец или резьбу;
- Экранированный кабель (с заземлением);
- Блок питания 12–30 В постоянного тока;
- Приёмное устройство: ПЛК, контроллер, SCADA.
Выходные сигналы:
- Аналоговый: 4–20 мА;
- Цифровой: HART, RS-485, Modbus RTU.
Важно: соблюдайте требования по электромагнитной совместимости (ЭМС) и обязательно заземляйте корпус прибора.
Технические характеристики (типовые)
- Диапазон измерения: до 18 м (в зависимости от модели);
- Точность: ±0,5 – ±1 мм;
- Погрешность: < 0,1% от диапазона;
- Питание: 12–30 В DC;
- Рабочая температура: –40°C до +90°C (до +200°C в специальных исполнениях);
- Давление: до 25 бар;
- Степень защиты: IP67–IP68.
Когда выбирать магнитострикционный уровнемер?
Отдайте предпочтение этому типу, если:
- Требуется максимальная точность (например, при коммерческом учёте);
- Нужно измерять границу раздела двух жидкостей;
- Среда агрессивная, горячая или под давлением;
- Важна долговечность и стабильность без частого обслуживания;
- Поплавковые или ультразвуковые датчики не обеспечивают нужной точности.
Магнитострикционные уровнемеры — это современное, проверенное решение для точного и надёжного контроля уровня в промышленности. Несмотря на более высокую стоимость, их долговечность, стабильность и минимальные эксплуатационные расходы делают их экономически выгодными в долгосрочной перспективе.
Правильно подобранный прибор — с учётом типа жидкости, условий монтажа и требований к автоматизации — станет надёжным элементом вашей системы контроля, обеспечивая безопасность, точность и бесперебойную работу технологического процесса.
_________________
Если нужно найти решение под особенности вашей среды — инженеры АНКОРН всегда на связи: ☎️ 8 800 333-43-14 или ✉️ info@ankorn.ru
Мы проконсультируем вас по всем параметрам, подберем магнитострикционный уровнемер с учётом типа среды, условий эксплуатации и требований вашей АСУ ТП, а также обеспечим поддержку на всех этапах — от проектирования до пусконаладки
Реклама. ООО «Анкорн», ИНН 2631036482. ERID: 2VtzqvhCW7K