Jako przyrządy do pomiaru i wyświetlania poziomu cieczy, przetworniki poziomu cieczy są szeroko stosowane w zastosowaniach inżynieryjnych ze względu na łatwość instalacji, wysoką dokładność pomiaru i długą żywotność. Do powszechnie stosowanych w codziennej pracy przetworników poziomu cieczy zaliczają się zanurzalne przetworniki poziomu cieczy, jedno-kołnierzowe przetworniki poziomu cieczy, dwu-kołnierzowe przetworniki poziomu cieczy oraz pojemnościowe przetworniki poziomu cieczy o częstotliwości radiowej.
Charakterystyka i dobór przetworników poziomu cieczy
Biorąc pod uwagę szeroką gamę dostępnych przetworników poziomu cieczy-oraz fakt, że każdy typ wymaga specyficznych rozważań w zależności od środowiska zastosowania-nasze działy projektowe i operacyjne muszą rozumieć unikalną charakterystykę każdego typu produktu, aby móc dokonywać ukierunkowanego i odpowiedniego wyboru podczas codziennej pracy.
1. Pojedyncze-kołnierzowe przetworniki poziomu cieczy
Przetworniki poziomu cieczy z pojedynczym-kołnierzem są dostępne w dwóch konfiguracjach: z kołnierzem-płaskim i kołnierzem z rurką zanurzeniową. Obydwa typy mierzą wysokość poziomu cieczy, wykorzystując ciśnienie hydrostatyczne (grawitację) mierzonego medium. Jedno-kołnierzowe przetworniki poziomu cieczy nadają się do mediów o dużej lepkości lub tendencji do krystalizacji; są zazwyczaj instalowane na statkach lub sprzęcie z otwartym-topem.
2. Podwójne-kołnierzowe przetworniki poziomu cieczy
Przetworniki poziomu cieczy z-kołnierzami to typ przetwornika różnicy ciśnień, który zapewnia niezawodne rozwiązanie pomiarowe, zapobiegając bezpośredniemu kontaktowi mierzonego medium z membraną izolującą przetwornika. Ich główne zastosowanie leży w zastosowaniach, w których:-media o wysokiej temperaturze muszą być odizolowane od przetwornika; medium powoduje korozję elementów czujnikowych przetwornika; medium składa się z zawieszonych cząstek stałych lub jest bardzo lepkie; środowisko może zestalić się lub krystalizować w wyniku zmian temperatury otoczenia lub procesu; lub przy przełączaniu pomiędzy różnymi mediami wymagane jest dokładne czyszczenie głowicy pomiarowej. Przetworniki poziomu cieczy z podwójnym-kołnierzem są używane głównie do pomiaru poziomu cieczy w zamkniętych zbiornikach ciśnieniowych.
3. Zatapialne przetworniki poziomu cieczy
Zanurzalne przetworniki poziomu cieczy są dostępne w dwóch konfiguracjach: typu prętowego i typu kablowego. Zasada ich działania opiera się na tym, że ciśnienie hydrostatyczne cieczy jest wprost proporcjonalne do jej wysokości (głębokości). Wykorzystując efekt piezorezystancyjny rozproszonych krzemowych lub ceramicznych elementów czujnikowych, przekształcają ciśnienie hydrostatyczne w sygnał elektryczny. Po kompensacji temperatury i korekcji liniowości sygnał ten jest przekształcany na standardowe wyjście prądowe 4–20 mA DC. Ze względu na łatwość i prostotę instalacji, a także duże możliwości adaptacji, przetwornik ten może wykonywać-precyzyjne pomiary w szerokiej gamie mediów,-od wody i oleju po bardzo lepkie pasty-bez wpływu pienienia lub sedymentacji w mierzonym ośrodku. Zwykle wykorzystuje się go do instalacji na{12}odkrytych zbiornikach lub sprzęcie.
4. Pojemnościowy przetwornik poziomu RF
Zasada działania pojemnościowego przetwornika poziomu RF opiera się na tworzeniu kondensatora pomiędzy sondą a cieczą przewodzącą. W tej konfiguracji metalowy rdzeń pręta sondy służy jako jedna elektroda kondensatora, podczas gdy ciecz przewodząca działa jako druga elektroda; przestrzeń między nimi jest wypełniona bardzo stabilnym politetrafluoroetylenem (PTFE)-w szczególności jest to izolacyjna zewnętrzna powłoka pręta sondy,-która pełni funkcję ośrodka dielektrycznego pomiędzy dwiema elektrodami. W miarę wahań poziomu cieczy zmienia się powierzchnia pręta sondy zanurzonego w cieczy, zmieniając w ten sposób efektywną powierzchnię elektrod kondensatora. W konsekwencji, gdy poziom cieczy wzrasta, pojemność wzrasta; obwód RF następnie przekształca tę zmianę pojemności w analogowy sygnał wyjściowy. W przypadku pojemnościowego przetwornika poziomu RF pomiar poziomów w zbiornikach o wysokiej-temperaturze i-wysokim ciśnieniu jest tak samo prosty, jak pomiar poziomów w standardowych warunkach temperatury i ciśnienia; ponadto na zmierzone wartości nie ma wpływu temperatura, ciężar właściwy ani skład mierzonej cieczy, ani kształt ani ciśnienie wewnętrzne naczynia. To urządzenie jest wykorzystywane głównie do pomiarów poziomu kwasów i zasad, chlorków, rozpuszczalników organicznych, ciekłego CO2, wodnego amoniaku, proszku PVC, popiołów lotnych, granicy faz olej-woda, tradycyjnych chińskich cieczy leczniczych i podobnych mediów.