औद्योगिक ऑटोमेशन सिस्टममध्ये स्तर नियंत्रण

अनेक ऑटोमेशन सिस्टमला लेव्हल मापन आवश्यक असते. आणि असे अनेक उद्योग आहेत जिथे पातळी मोजणे आवश्यक आहे. आज अनेक लेव्हल सेन्सर आहेत जे आपल्याला विशिष्ट सामग्रीच्या टाकीमधील रकमेशी संबंधित अनेक भौतिक प्रमाण मोजण्याची परवानगी देतात.

पहिल्या लेव्हल वन सेन्सर्सने फक्त द्रवपदार्थांवर काम केले, परंतु आता, प्रगतीमुळे, मोठ्या प्रमाणात सामग्रीसाठी सेन्सर आहेत. लेव्हल मीटर आणि लेव्हल स्विचेस तुम्हाला लेव्हलचे सतत निरीक्षण करण्यास आणि सामग्री निर्दिष्ट स्तरावर पोहोचते की नाही हे नियंत्रित करण्यास अनुमती देते. या लेखात आम्ही आधुनिक लेव्हल मीटरच्या प्रकारांवर लक्ष केंद्रित करू.

आज, लेव्हल सेन्सर दोन्ही द्रव आणि मोठ्या प्रमाणात सामग्री आणि अगदी वायूसह कार्य करू शकतात आणि सामग्री कंटेनरमध्ये आणि पाइपलाइनमध्ये दोन्ही स्थित असू शकते. सेन्सर संपर्क आणि गैर-संपर्क मध्ये विभागलेले आहेत आणि स्थापनेच्या पद्धतीनुसार, ते एकतर पाइपलाइनच्या मुख्य भागामध्ये किंवा मोजलेल्या सामग्रीसह कंटेनरमध्ये किंवा मोजलेल्या सामग्रीच्या वरच्या स्थापनेसाठी डिझाइन केले जाऊ शकतात.

प्रथम-स्तरीय सेन्सर्सने फ्लोटच्या साध्या तत्त्वावर कार्य केले आणि सामग्रीसह संपर्क बंद करण्याची पद्धत वापरली. आता सेन्सर्समध्ये सुधारणा झाल्या आहेत, त्यांच्या डिझाइनमध्ये सर्किट्स आहेत जे अनेक अतिरिक्त कार्ये प्रदान करतात, जसे की व्हॉल्यूम मोजणे, प्रवाह दर, मर्यादा गाठल्यावर सिग्नलिंग इ. मापन परिणामांवर प्रक्रिया आणि संग्रहित केले जाऊ शकते.

उद्योग द्रव, चिकट, वायू, मुक्त-वाहणारे, चिकट, पेस्टी सामग्री हाताळत असला तरीही, योग्य वातावरणासाठी नेहमीच योग्य पातळी सेन्सर असतो. पाणी, द्रावण, अल्कली, आम्ल, तेल, तेल, इंधन आणि स्नेहक, प्लास्टिक ग्रॅन्युल - वापरण्याची व्याप्ती खूप विस्तृत आहे आणि विविध भौतिक तत्त्वांवर आधारित सेन्सर तुम्हाला विशिष्ट परिस्थितींसाठी आणि जवळजवळ कोणत्याही कार्यासाठी योग्य एक निवडण्याची परवानगी देतात.

सेन्सर हार्डवेअरमध्ये दोन भाग असतात: स्वतः सेन्सर आणि डेटा व्हिज्युअलायझेशन टूल. संपर्क आणि गैर-संपर्क सेन्सर, सतत बदल आणि सीमा ट्रॅकिंग - आज सेन्सर क्षमतांची श्रेणी खूप समृद्ध आहे.

तुम्ही निवडलेल्या सेन्सरचा प्रकार औद्योगिक प्रक्रियेच्या वैशिष्ट्यांनुसार आणि सेन्सर ज्या वातावरणात कार्य करेल त्याद्वारे निर्धारित केला जातो. व्हिज्युअलायझेशन टूल्ससह, मापन प्रक्रिया उत्पादन-स्तरीय माहितीचे विश्लेषण करण्यासाठी आलेख तयार करू शकते, मोठ्या प्रमाणात ऑटोमेशन सुलभ करते.

नैसर्गिक आणि कृत्रिम जलाशयांमध्ये मोठ्या प्रमाणात सामग्री किंवा द्रवपदार्थांच्या पातळीचे सतत निरीक्षण करण्यासाठी लेव्हल मीटरचा वापर केला जातो. ते काही मिलीसेकंद ते दहापट सेकंदांच्या रिझोल्यूशनसह पातळी मोजतात.

ते जलीय द्रावण, ऍसिडस्, बेस, अल्कोहोल, इत्यादी तसेच मोठ्या प्रमाणात सामग्रीच्या पातळीचे परीक्षण करण्यासाठी वापरले जातात.ते संपर्क आणि गैर-संपर्क आहेत आणि भौतिक तत्त्वांनुसार ते पूर्णपणे वैविध्यपूर्ण आहेत. चला प्रत्येक प्रकार अधिक तपशीलवार पाहू.

मायक्रोवेव्ह रडार लेव्हल गेज

ते पातळीच्या सतत देखरेखीसाठी वापरले जातात, ते सार्वत्रिक आहेत. हे काम दोन माध्यमांमधील इंटरफेसमधून इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक लहरी प्रतिबिंबित करण्याच्या घटनेचा वापर करते. लाटांची वारंवारता 6 ते 95 GHz पर्यंत असते आणि ती जितकी जास्त असेल तितकी ती कमी असते डायलेक्ट्रिक स्थिरांक मोजलेली सामग्री, उदाहरणार्थ पेट्रोलियम उत्पादनांसाठी, लाटांची वारंवारता जास्तीत जास्त असावी. परंतु डायलेक्ट्रिक स्थिरांक 1.6 पेक्षा जास्त नसावा.

सेन्सर रडारप्रमाणे काम करत असल्याने, ते हस्तक्षेपास घाबरत नाही आणि लाटांची उच्च वारंवारता जहाजातील दाब आणि तापमानाचा परजीवी प्रभाव कमी करते. अशा उच्च ऑपरेटिंग फ्रिक्वेन्सी असलेले रडार सेन्सर धूळ, बाष्प आणि फोमपासून रोगप्रतिकारक असतात.

सेन्सर ऍन्टीनाच्या प्रकार आणि आकारावर अवलंबून, डिव्हाइसची अचूकता भिन्न असू शकते. अँटेना जितका मोठा आणि रुंद असेल तितका मजबूत आणि अचूक सिग्नल असेल, श्रेणी जितकी जास्त असेल तितके चांगले रिझोल्यूशन. मायक्रोवेव्ह रडार सेन्सर्सची अचूकता 1 मिमीच्या आत आहे, ते +250 ºС पर्यंत तापमानात कार्य करू शकतात आणि 50 मीटर पर्यंत पातळी मोजू शकतात.

रडार लेव्हल मीटरचा वापर अनेक उद्योगांमध्ये केला जातो जेथे मोठ्या प्रमाणात सामग्री हाताळली जाते: बांधकाम, लाकूडकाम, रासायनिक उद्योग, अन्न उद्योग, प्लास्टिक, काच आणि सिरॅमिक्सच्या उत्पादनात. ते द्रव पातळी मोजण्यासाठी देखील लागू आहेत.

ध्वनिक मोजमाप साधने

ध्वनी लहरी वापरल्या जातात, ज्या, जेव्हा निरीक्षण केलेल्या पदार्थाद्वारे परावर्तित होतात तेव्हा प्राप्त होतात आणि त्यावर प्रक्रिया केली जाते.सॉफ्टवेअर बनावट प्रतिध्वनी शोधून इच्छित सिग्नल फिल्टर करते.

सिग्नल शक्तिशाली नाडीने प्रसारित केला जातो, म्हणून तोटा आणि क्षीणन कमी होते. तपमानावर अवलंबून, सिग्नलची भरपाई केली जाते आणि एक चतुर्थांश टक्क्यांच्या आत अचूकता जास्त राहते. सेन्सर अनुलंब किंवा कोनात बसवलेला आहे. बदलाची पातळी 60 मीटर पर्यंत असू शकते. ऑपरेटिंग तापमान +150 ºС पर्यंत. स्फोट-पुरावा.

क्रेन लोडिंग ऑटोमेशन सिस्टम आणि सेप्टिक टँकमधील सीवेज लेव्हल मॉनिटरिंग सिस्टमपासून चॉकलेट उत्पादनापर्यंत अनेक उद्योगांमध्ये ध्वनिक मॅनोमीटरचा वापर केला जातो.

प्रचंड कंपनसंख्या असलेल्या (ध्वनिलहरी) पातळी मीटर

दोन माध्यमांमधील इंटरफेसमधून परावर्तित होणारी अल्ट्रासोनिक कंपने प्राप्त होतात आणि सिग्नल पाठविण्याच्या आणि प्राप्त होण्याच्या क्षणादरम्यानचा कालावधी मोजला जातो. वेगळेपणा काही सेकंदांचा आहे, हे हवेतील ध्वनीच्या मर्यादित गतीमुळे आहे. कमाल मापन पातळी 25 मीटरपर्यंत पोहोचते.

सॉफ्टवेअर तुम्हाला त्या कालावधीत सेन्सर बंद करण्यासाठी पूर्व-कॉन्फिगर करण्याची परवानगी देते जेव्हा काही यंत्रणा त्याखाली जाते, उदाहरणार्थ ढवळत ब्लेड. संगणकावरून सेन्सर नियंत्रित करणे शक्य आहे. सामग्रीच्या वर किंवा कोनात अनुलंब स्थापित केले आहे. एक चतुर्थांश टक्के अचूकता. ऑपरेटिंग तापमान +90 ºС पर्यंत. स्फोट-पुरावा.

प्रचंड कंपनसंख्या असलेल्या (ध्वनिलहरी) लेव्हल मीटरचा वापर सिमेंट प्लांटपासून रासायनिक आणि अन्न उद्योगांपर्यंत अनेक भागात मोठ्या प्रमाणात सामग्रीच्या पातळीचे परीक्षण करण्यासाठी केला जातो.

हायड्रोस्टॅटिक लेव्हल गेज

कंटेनरच्या तळाशी द्रव दाब मोजा. संवेदनशील घटकाच्या विकृतीचे विद्युत सिग्नलमध्ये रूपांतर होते. विभेदक दाब मोजताना, वातावरणाशी कनेक्शन आवश्यक आहे.पाणी आणि इतर गैर-आक्रमक द्रवपदार्थांसह काम करण्यासाठी, पेस्ट इत्यादींसाठी योग्य. ते खुल्या आणि बंद दोन्ही खोल्यांमध्ये, तलाव, विहिरी इत्यादींमध्ये काम करू शकते.

दाबाचे प्रमाण द्रवाच्या घनतेवर आणि टाकीतील त्याचे प्रमाण, द्रव स्तंभाच्या उंचीवर अवलंबून असते. लेव्हल गेज सबमर्सिबल किंवा नियमित असू शकते - वातावरणाशी संपर्क साधण्यासाठी एक केशिका ट्यूब काढून टाकली जाते किंवा ट्रान्समीटर थेट टाकीच्या तळाशी कापला जातो.

स्थापनेदरम्यान, टाकीमध्ये पंप केल्यावर द्रव प्रवाहाच्या दाबाचे खोटे निर्धारण वगळणे आवश्यक आहे. एक चतुर्थांश टक्के अचूकता. ऑपरेटिंग तापमान +125 ºС पर्यंत.

हायड्रोस्टॅटिक लेव्हल मीटर रासायनिक उद्योगात टाक्यांमध्ये, गृहनिर्माण आणि सांप्रदायिक सेवांमध्ये विहिरींमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात, अन्न उद्योगात ते द्रव उत्पादनांसह कंटेनरसह सुसज्ज असतात, धातूशास्त्रात, औषध उद्योगात, पेट्रोलियम उद्योगात इ.

कॅपेसिटिव्ह पातळी मीटर

सेन्सर प्रोब आणि प्रवाहकीय टाकीची भिंत तयार करतात कॅपेसिटर प्लेट्स… प्रवाहकीय भिंतीऐवजी, प्रोब प्रोब किंवा दुसऱ्या वेगळ्या ग्राउंडेड प्रोबवर माउंट करण्यासाठी एक विशेष पाईप वापरला जाऊ शकतो. प्लेट्समधील पदार्थ कॅपेसिटरचे डायलेक्ट्रिक म्हणून काम करतात - हवा किंवा सामग्री ज्याच्या पातळीचे परीक्षण केले जाते.

साहजिकच, टाकी भरल्यावर कॅपेसिटरची विद्युत क्षमता हळूहळू बदलेल. रिकाम्या टाकीसह, विद्युत क्षमतेचे विशिष्ट मूल्य असेल आणि हवेच्या विस्थापनाच्या प्रक्रियेत, ते बदलेल. टाकीमध्ये उत्पादन वाढवल्याने सेन्सर आणि टाकीद्वारे तयार झालेल्या कॅपेसिटरची क्षमता बदलते.

सेन्सर इलेक्ट्रॉनिक्स कॅपेसिटन्समधील बदलाला पातळीतील बदलामध्ये रूपांतरित करतात.जर टाकीचा आकार असामान्य असेल तर दुसरा प्रोब वापरला जातो, कारण तयार केलेल्या कॅपेसिटरच्या प्लेट्स अनुलंब स्थित असणे आवश्यक आहे. कमाल पातळी 30 मीटरपर्यंत पोहोचते. अचूकता टक्केवारीच्या एक तृतीयांश पेक्षा कमी नाही. मॉडेलवर अवलंबून, ऑपरेटिंग तापमान +800 ºС पर्यंत. विलंब वेळ समायोज्य आहे.

कॅपेसिटिव्ह लेव्हल सेन्सर्सचा वापर प्रामुख्याने अनेक भागात द्रव पातळीचे परीक्षण करण्यासाठी केला जातो जेथे उत्पादनाची विशिष्ट पातळी राखणे आवश्यक असते: शीतपेये, घरगुती रसायने, जल उत्पादन संयंत्रांमध्ये, शेतीमध्ये इ.

चुंबकीय पातळी गेज

ड्रायव्हरवर कायम चुंबक फ्लोट आहे. ड्रायव्हरच्या आत चुंबकीयदृष्ट्या संवेदनशील स्विच स्थापित केले जातात. टाकी भरताना किंवा रिकामी करताना स्विचचे अनुक्रमिक ऑपरेशन वैयक्तिक भागांमध्ये करंट बदलण्यास कारणीभूत ठरते.

तत्त्व इतके सोपे आहे की या लेव्हल मीटरला समायोजन आवश्यक नसते आणि म्हणून ते स्वस्त आणि लोकप्रिय आहेत. निर्बंध केवळ द्रवाच्या घनतेने ओळखले जातात. ऑपरेटिंग तापमान +120 ºС पर्यंत. शिफ्ट मर्यादा 6 मीटर आहे.

चुंबकीय मॅनोमीटर हे अनेक उद्योगांमध्ये द्रव पातळी मोजण्यासाठी एक किफायतशीर उपाय आहे.

मायक्रोवेव्ह रिफ्लेक्स मीटर

रडार मापन यंत्रांच्या विपरीत, येथे लाट खुल्या हवेत नाही तर उपकरणाच्या तपासणीच्या बाजूने पसरते, जी दोरी किंवा काठी असू शकते. वेव्ह पल्स वेगवेगळ्या डायलेक्ट्रिक स्थिरांकांसह दोन माध्यमांमधील इंटरफेसमधून परावर्तित होते आणि परत येते आणि ट्रान्समिशनचा क्षण आणि रिसेप्शनचा क्षण दरम्यानचा वेळ इलेक्ट्रॉनिक्सद्वारे निश्चित केला जातो आणि स्तर मूल्यात रूपांतरित केला जातो.

वेव्हगाइडचा वापर धूळ, फोम, उकळणे, तसेच सभोवतालच्या तापमानाच्या प्रभावाचा परजीवी प्रभाव टाळतो. मोजलेल्या माध्यमाचा डायलेक्ट्रिक स्थिरांक 1.3e पेक्षा कमी नसावा.

रिफ्लेक्टर लेव्हल गेजचा वापर केला जाऊ शकतो जेथे रेडिएशन पॅटर्नमुळे रडार काम करू शकत नाही, उदाहरणार्थ अरुंद उंच टाक्यांमध्ये. मापन मर्यादा 30 मीटर. ऑपरेटिंग तापमान +200 ºС पर्यंत. 5 मिमीच्या आत अचूकता.

रिफ्लेक्स मायक्रोवेव्ह लेव्हल ट्रान्समीटरचा वापर गैर-वाहक आणि प्रवाहक द्रव आणि घन पदार्थांच्या पातळीचे सतत निरीक्षण करण्यासाठी तसेच त्यांचे वस्तुमान आणि आवाज मोजण्यासाठी केला जाऊ शकतो. अनेक उद्योगांमध्ये लागू.

बायपास लेव्हल ट्रान्समीटर

जहाजाच्या बाजूला एक मापन स्तंभ स्थित आहे. द्रव ट्यूब भरते आणि त्याची पातळी मोजली जाते. जहाज संप्रेषणाचे तत्त्व. ट्यूबमधील द्रवाच्या पृष्ठभागावर चुंबक तरंगतो आणि नळीजवळ एक चुंबकीय संवेदक तरंगतो जो चुंबकापर्यंतच्या अंतराला वर्तमान सिग्नलमध्ये रूपांतरित करतो.

ट्यूबमध्ये वेगवेगळ्या रंगांच्या इंडिकेटर प्लेट्स असतात ज्या चुंबकाच्या चुंबकीय क्षेत्राच्या प्रभावाखाली त्यांची स्थिती बदलतात. बाह्य वातावरणासह द्रवाचा कोणताही संपर्क नसल्यामुळे, बायपास ट्रान्समीटर अन्न आणि फार्मास्युटिकल उद्योगांमध्ये लागू आहेत. मापन पातळी मर्यादा 3.5 मीटर. 0.5 मिमीच्या आत अचूकता. ऑपरेटिंग तापमान +250 ºС पर्यंत.

जेव्हा द्रव पातळीचे दृश्य नियंत्रण आवश्यक असते तेव्हा बायपास मापन उपकरणे लागू होतात: थर्मल पॉवर उद्योगात, रासायनिक उद्योगात, निवासी क्षेत्रात, वीज उद्योगात, अन्न उद्योगात आणि तेल आणि वायू उद्योगात.

मॅग्नेटोस्ट्रिक्टिव लेव्हल ट्रान्समीटर

लवचिक किंवा कठोर मार्गदर्शकामध्ये अंगभूत चुंबकासह फ्लोट असतो. कंडक्टरच्या बाजूने एक वेव्हगाइड स्थित आहे, ज्याभोवती एक रेडियल चुंबकीय क्षेत्र कॉइलद्वारे वर्तमान डाळींद्वारे उत्तेजित होते. जेव्हा हे चुंबकीय क्षेत्र फ्लोटच्या स्थायी चुंबकाच्या चुंबकीय क्षेत्राशी टक्कर घेते, तेव्हा मॅग्नेटोस्ट्रिक्टिव वेव्हगाइड अत्यंत गतिमान प्लास्टिक विकृतीतून जातो.

या विकृतीच्या परिणामी, प्रचंड कंपनसंख्या असलेल्या (ध्वनिलहरी) लाट वेव्हगाइडच्या बाजूने पसरते आणि एका टोकाला इलेक्ट्रॉनिक ट्रान्सड्यूसरद्वारे निश्चित केले जाते. ट्रिगर पल्सच्या झटपट आणि विकृत नाडीच्या घटनेच्या वेळेची तुलना फ्लोटचे स्थान निर्धारित करते. मापन पातळी मर्यादा 15 मीटरपर्यंत पोहोचते. 1 मिमीच्या आत अचूकता. ऑपरेटिंग तापमान +200 ºС पर्यंत.

मॅग्नेटोस्ट्रिक्टिव मॅनोमीटरचा वापर रासायनिक उद्योगात फोमिंग लिक्विड्सच्या पातळीचे परीक्षण करण्यासाठी, अन्न उद्योगात आणि धातूशास्त्रामध्ये द्रव अन्नपदार्थ आणि इंधनाच्या पातळीचे परीक्षण करण्यासाठी केला जातो.

बरेच लेव्हल गेज

ड्रमवर केबल किंवा टेपच्या जखमेवर एक लोड जोडलेला असतो. टाकीच्या कव्हरवर सेन्सर स्थापित करताना, टाकीमधील भार कमी करणे शक्य होते. इलेक्ट्रिक मोटर ड्रम फिरवते आणि लोड केबलच्या खाली उतरते. जेव्हा वजन मोजल्या जाणार्‍या सामग्रीच्या पृष्ठभागाला स्पर्श करते तेव्हा दोरीमधील ताण सोडला जातो आणि हे सामग्रीच्या पातळीचे संकेत देते. दोरी पुन्हा ड्रमभोवती फिरते, भार परत वर उचलते.

इलेक्ट्रॉनिक्स ड्रमच्या क्रांतीच्या संख्येवर आधारित पातळीची गणना करते. 20 किलो प्रति एम 3 घनतेसह पदार्थ शोधण्यासाठी, असा सेन्सर योग्य आहे. मापन पातळी मर्यादा 40 मीटर.सुधारणेवर अवलंबून 1 ते 10 सेमी पर्यंत अचूकता. मापन मध्यांतर वापरकर्त्याद्वारे सेट केले जाते आणि ते 6 मिनिटांपासून 100 तासांपर्यंत असू शकते. ऑपरेटिंग तापमान +250 ºС पर्यंत.

मल्टी-बॅच मीटर विविध उद्योगांमध्ये स्वयंचलित प्रणालींमध्ये मोठ्या प्रमाणात सामग्रीचे स्तर नियंत्रित करण्यासाठी वापरले जातात.