Moderne flytenivåsensorer

Flytende nivåsensorer

Flottørbrytere er en av de billigste og samtidig pålitelige enhetene for å måle væskenivået. Med det riktige utvalget kan flytebrytere brukes til å overvåke nivået på en lang rekke produkter, alt fra avløpsvann, kjemisk aggressive væsker eller mat. Høye eller lave temperaturer, tilstedeværelsen av skum, bobler eller for eksempel en fungerende røreverk, slutter også å være et problem med det riktige valget.

Enheten av flytenivåsensorer

Ved design kan flytenivåsensorer deles inn i flere typer.

Det enkleste er en flytesensor som beveger seg langs en vertikal stilk. Inne i flottøren er det som regel en permanent magnet, og i stangen, som er et hult rør, er det sivbrytere… Flytende på overflaten av væsken beveger flottøren seg langs sensorstangen etter nivåendringen, og passerer forbi reed-bryterne inne i stangen, lukker dem eller tvert imot åpner dem. Signaliserer når et visst nivå er nådd.Flere reed-brytere kan være plassert inne i stammen samtidig, og følgelig kan en slik sensor signalisere flere verdier av væskenivået samtidig, for eksempel minimum og maksimum.

En flottørbryter av denne utformingen kan også måle kontinuerlig væskenivå og gi et signal i form av en motstand proporsjonal med væskenivået eller som et standard 4-20mA strømsignal. Til dette formål er reed-bryterne inne i stammen koblet parallelt med motstander som vist på figuren. Flottøren, som beveger seg etter endringen i væskenivået, lukker forskjellige reed-brytere, noe som forårsaker en endring i den totale motstanden til nivåsensoren. Disse nivåsensorene er vanligvis installert på toppen av tanken og kan være opptil tre meter lange.

Et eget bruksområde for flytenivåsensorer er overvåking av væskenivåer i kjøretøy. Først av alt er dette oppgaver med å kontrollere volumet av drivstoff i tungt utstyr: lastebiler, gravemaskiner, diesellokomotiver. Her fungerer nivåsensorene under forhold med sterke vibrasjoner og agitasjon på overflaten av væsken. For å eliminere påvirkningen av disse faktorene, er flottørsensoren plassert i et spesielt dempingsrør med en diameter som er litt større enn diameteren på flottøren.

Hvis det ikke er mulig å installere sensoren på tanken, kan nivåsensoren bygges inn i tankveggen. I dette tilfellet er magnetflotøren montert på hengsler, og reed-bryteren er vanligvis i sensorkroppen.Disse sensorene utløses når væsken når flottøren og er designet for å signalisere et grensenivå. Sensorene kan operere ved temperaturer opp til 200 C i kjemisk aggressive miljøer. Det skal huskes at nivåsensorer av denne typen ikke er egnet for måling av klebrige og tørkende væsker, væsker med mekaniske urenheter, så vel som i tilfelle frysevæsker.

Hvis det er en høy konsentrasjon av faste stoffer i væsken, er det en mulighet for å fryse eller lage et klebrig lag på utstyret, da kan en flytenivåsensor på en fleksibel kabel brukes til å kontrollere nivået i dette tilfellet. En nivåsensor av denne typen er en plastsylinder eller kule, inne i hvilken det er en mekanisk eller reed-bryter og en metallkule. En slik nivåsensor festes til kabelen i ønsket dybde, og når væskenivået når flottøren, den snur seg og en metallkule inne i den aktiverer en reed-bryter eller mekanisk bryter. Et eksempel på slike nivåsensorer er LFL-serien med flytenivåsensorer fra Pepprl + Fuchs.

Magnetostriktive nivåsensorer

Det finnes en annen type flytenivåsensor – magnetostriktive sensorer. Deres operasjonsprinsipp er basert på å måle forplantningstiden til en ultralydpuls inne i en metallstang utstyrt med en flottør med en innebygd magnet. Dette er sannsynligvis den mest nøyaktige typen nivåsensor. Typisk nøyaktighet for magnetostriktive sensorer er 10 mikron eller bedre.

Magnetostriktive sensorer produseres for eksempel av Balluff (Micropulse), MTS Sensors (Temposonic og Level Plus), TR Electronic og andre.En annen forskjell fra tradisjonelle nivåsensorer er at i magnetostriktive nivåsensorer kan en fleksibel kabel brukes som en stang som flottøren beveger seg langs. På denne måten kan den målte lengden være 12 meter eller mer, samtidig som uovertruffen målenøyaktighet opprettholdes.