По принципу действия механические уровнемеры с колебательным движением чувствительного элемента можно разделить на уровнемеры, у которых взаимодействие сыпучего материала с чувствительным элементом изменяет нагрузку генератора, возбуждающего колебания чувствительного элемента, и уровнемера, у которых сыпучий материал изменяет резонансные параметры колеблющегося чувствительного элемента.
В первом случае чувствительный элемент уровнемера представляет собой пластину (камертон), колебания которой возбуждаются электромагнитом. Контакт чувствительного элемента с сыпучим материалом приводит к демпфированию колебаний и, как следствие, к изменению нагрузки электрической возбуждающей цепи. По изменению параметров электрической цепи регистрируется достижение уровнем сыпучего материала места установки датчика. Для широкодиапазонного измерения уровня датчик может применяться в качестве чувствительного элемента следящего уровнемера, при этом он приводится в дополнительное вертикальное колебательное движение, чем обеспечивается периодический контакт с поверхностью сыпучего материала.
В других уровнемерах с колебательным движением чувствительного элемента поверхность сыпучего материала выполняет роль подвижного ограничителя длины колеблющейся струны или ленты, что приводит к изменению резонансной частоты системы (рисунок 1.20).
.files/image402.jpg)
Рисунок 1.20 Уровнемер сыпучего материала с колеблющей лентой
Возбуждение резонансных колебаний осуществляется с помощью системы элементов от следящего генератора переменной частоты; резонансная частота и является выходным параметром уровнемера, по которому может быть определено текущее значение уровня.
Одним из наиболее распространенных типов датчиков уровня вибрационного типа являются датчики с камертонным преобразователем. Это устройства компактного исполнения. Применяется главным образом для дисперсных сыпучих продуктов и порошков. Это универсальный датчик для всех видов сыпучих продуктов.
.files/image403.gif)
Рисунок 1.21 Вибрационный датчик камертонного типа
Конструктивно датчик выполнен в форме камертона (вилки), одна из половин которого служит источником колебаний, генерируемых пьезокристаллом, а вторая - приемником. Принцип работы основан на срабатывании датчика в момент изменения амплитуды колебаний в результате соприкосновения с сыпучим продуктом, появляющимся между пластинами. Сигнал, генерируемый в момент срабатывания, преобразуется в управляющий сигнал.
Применение:
– зерно, крупа, мука, сахар;
– сухое молоко, какао-порошок;
– хим. смеси, комбикорм, пласт. гранулы, стир. порошок;
– порошковый мел, штукатурка, цемент, строит. смеси, красители.
Условия эксплуатации:
– плотность продукта: более 20 г/л;
– размер частиц: до 10 мм;
– темпеаткра в ёмкости: -40...+150 °С;
– температура окружающкго воздуха: -40...+70 °С.
Отечественными представителями сигнализаторов уровня сыпучих материалов являются Скат–4 (рисунок 1.22), АСУ–1 и др.
Технические характеристики:
· Частота колебаний - 260Гц.
· Температурный диапазон работы -40-+200 С.
· Материал Ст45 или 12Х18Н10Т (для кислот и щелочей используется фторополимерное покрытие ФП-37).
· Амплитуда колебаний 0,5-1,2мм.
· Порог срабатывания сигнализатора
Под порогом срабатывания понимается глубина погружения камертонного резонатора в материал, после которого колебания резонатора срываются: для сыпучих цементоподобных материалов 2-5мм; для жидкостей 10-50мм (зависит от плотности и вязкости жидкости); для смол 5-30мм; для полиэтиленовых и пенопластовых гранул 20-50мм.
- Питание 24В постоянного или переменного тока, 220В переменного тока 50Гц (согласно заказу).
- Потребляемая мощность 2 Вт..Выходные сигналы (контакт на размыкание, контакт на замыкание)
- Коммутируемое напряжение: постоянного тока 110В; переменного тока 250В.
- Допустимое значение коммутируемого тока: для активной нагрузки 5А; для индуктивной нагрузки 3А.
- Температурный диапазон эксплуатации - 40-+50С.
К недостаткам датчиков уровня камертонного типа можно отнести низкочастотный диапазон колебаний вибратора и невозможность использования при высоких рабочих температурах, что ограничивает область их применения.
