Palitra21.ru

Домашний уют — журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Реле контроля уровня жидкости

Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта Power Coup Electric. В сегодняшней статье мы расскажем вам про реле контроля уровня жидкости.

Как следует из самого названия прибора, реле контроля уровня предназначены для регулировки и поддержания заданного уровня жидкости в каком-либо резервуаре. Получая сигнал от датчиков контроля уровня, расположенных в самом резервуаре, реле управляет работой исполнительных механизмов — электродвигателей насосов, электромагнитных клапанов и т.д.

С его помощью можно осуществить работу в автоматическом режиме насосов, защиту насоса от сухого хода, контроль протечки жидкости, найти различное применение в схемах автоматики и защиты.

Принцип действия и измерения

В основном в автомобиле используются поплавковые датчики уровня жидкости. В момент, когда охлаждающая жидкость находится на нормальном уровне, магнитное кольцо воздействует на геркон (это магнитный переключатель, оснащенный контактами). В этот момент контакты датчика размыкаются, сопротивление находится в пределах 3300 Ом. Когда уровень омывающей жидкости падает, то поплавок вместе с магнитом опускается до уровня геркона, и тот замыкается контакты датчика. В этот момент раздается сигнал на приборной панели, контакты которой замыкаются на массе.

Фото — показания датчика

При этом кондуктометрические датчики и прочие измерительные устройства охлаждающей жидкости опрашиваются блоком управления каждую секунду. В случае неисправности измерителя или во время недостаточного сопротивления, для определения уровня не хватает данных.

Фото — датчик уровня топлива

Конструкция и принцип работы

Датчик имеет уникальное устройство, благодаря которому он выполняет свои непосредственные функции. Самой распространенной модификацией является лепестковое реле.

В классическую схему строения включены такие важные элементы:

  • входной патрубок, пропускающий воду через устройство;
  • клапан (лепесток), расположенный на стенке внутренней камеры;
  • изолированный герконовый переключатель, смыкающий и размыкающий цепь электропитания;
  • пружины определенного диаметра с различной степенью сжатия.

В то время когда камера наполняется жидкостью, сила потока начинает воздействовать на клапан, смещая его вокруг оси.

Магнит, встроенный с обратной стороны лепестка, вплотную приближается к герконовому переключателю. Вследствие этого контакты замыкаются, включая насос.

Когда поступление жидкости прекращается и давление в системе опускается ниже нормы, сжатие пружины ослабевает, возвращая клапан в исходное положение. Отдаляясь, магнитный элемент перестает действовать, контакты размыкаются и насосная станция останавливается.

Некоторые модификации оснащены возвратным магнитом вместо пружин. Судя по отзывам пользователей, они меньше подвержены воздействию мелких скачков давления в системе.

В зависимости от конструктивного решения выделяют еще несколько видов реле. К ним относятся роторные устройства, снабженные лопастным колесом, вращающимся в водном потоке. Скорость вращения лопасти в них контролируется сенсорными датчиками. При наличии жидкости в трубе механизм отклоняется, замыкая контакты.

Также существует термореле, функционирующее в соответствии с термодинамическими принципами. Прибор сопоставляет температуру, заданную на датчиках, с температурой рабочей среды в системе.

При наличии потока фиксируется тепловое изменение, после которого контакты электросети соединяются с насосом. При отсутствии движения воды микропереключатель разъединяет контакты. Моделям тепловых реле свойственна высокая чувствительность, но они довольно дорогие.

Сфера применения

Сфера использования реле контроля уровня жидкости достаточно широка. Проще сказать, что подобные приборы используют везде, где необходимо проконтролировать в режиме автомат уровень имеющейся жидкости. Такие приборы находят свое широкое применение, как в закрытых, так и в открытых емкостях или резервуарах промышленного или бытового назначения.

Так, к примеру, емкостные датчики уровня находят свое широкое применение на производствах, где не обойтись без изменений величин измеряемой жидкости с применением емкостного сопротивления. А датчик измерения уровня жидкости, созданный своими руками, можно применять в бытовых целях, к примеру, в качестве датчика уровня воды в колодце.

Реле уровня с поплавковым датчиком

Датчики такого типа используют, как правило, чтобы обеспечивать контроль уровня неагрессивных жидкостей.

Если речь идет об открытой емкости, то поплавок погружают прямо в нее. Причем подвешивают его с помощью гибкого троса. А для уравновешивания используют специальный груз.

Трос этой системы снабжен двумя переключающими опорами. Они служат для того, чтобы поворачивать коромысло, имеющееся в контактном устройстве. Причем это происходит в те моменты, когда поверхность воды достигает предельных уровней. В результате коромысло замыкает определенные контактные пары. Которые включают электрический двигатель насоса или же отключают его.

Если емкость является закрытой, то поплавок крепится на рычаге. Второй конец рычага находится в корпусе, содержащем контактную часть датчика. То есть тот узел, сигнал от которого идет на реле уровня.

Но особых знаний об устройстве датчика от пользователей не требуется. Потому что, как правило, каждое реле уровня продается вместе с тем датчиком, который для него лучше всего подходит. Пользователю после покупки остается только подключить комплект и настроить его. Но сделать это, кончено, надо правильно.

Какие бывают датчики?

В зависимости от сферы применения, РКУ могут быть оснащены различными типами датчиков:

  • Электродный. Данный тип считается самым надежным и работает в результате касания жидкости, находящейся в емкости, с электродами. В емкости самый короткий электрод играет роль своеобразного уровня, соприкасаясь с которым, жидкость прекращает поступать в резервуар. Электродный датчик уровня воды, который имеет большую длину, отвечает за начало подачи жидкости в резервуар или другую емкость.
Читать еще:  Как правильно отрегулировать ножи на деревообрабатывающем станке

  • Поплавковый. Данный тип датчика работает по следующему принципу: между двумя опорами на тросе имеется специальное коромысло, которое вращается в условиях возникновения предельных уровней. Такой контроллер уровня жидкости способен включать и выключать насос, однако применяют его в условиях взаимодействия с неагрессивными жидкостями.

  • Емкостной датчик или, как его еще принято называть, измеритель уровня воды парометрического типа. Такие датчики способны трансформировать измеряемую величину в изменение емкостного сопротивления.

В зависимости от того, какой датчик будет установлен в применяемом регуляторе уровня воды, будет зависеть и схема самого реле.

Классификация оборудования

Поплавковые датчики могут самостоятельно осуществлять контроль над уровнем жидкости или подавать сигнал в схему контроля. По этому принципу их можно разделить на две большие группы: механические и электрические.

Механические устройства

К механическим относятся самые разнообразные поплавковые клапаны уровня воды в баке. Принцип их действия состоит в том, что поплавок соединён с рычагом, при изменении уровня жидкости поплавок перемещает вверх или вниз этот рычаг, а он, в свою очередь, воздействует на клапан, который и перекрывает (открывает) подачу воды. Такие клапаны можно увидеть в сливных бачках унитазов. Их очень удобно использовать там, где нужно постоянно добавлять воду из центральной системы водоснабжения.

Механические датчики обладают рядом преимуществ:

  • простота конструкции;
  • компактность;
  • безопасность;
  • автономность — не требуют никаких источников электроэнергии;
  • надёжность;
  • дешевизна;
  • лёгкость установки и настройки.

Но у этих датчиков есть один существенный недостаток: они могут контролировать только один (верхний) уровень, который зависит от места монтажа, и регулировать его, если и можно, то в очень небольших пределах. В продаже такой клапан может называться «кран поплавковый для ёмкостей».

Электрические датчики

Электрический датчик уровня жидкости (поплавковый), отличается от механического тем, что сам он воду не перекрывает. Поплавок, перемещаясь при изменении количества жидкости, воздействует на электрические контакты, которые включены в схему управления. На основании этих сигналов автоматическая система контроля принимает решение о необходимости тех или иных действий. В простейшем случае такой датчик имеет поплавок. Этот поплавок воздействует на контакт, через который происходит включение насоса.

В качестве контактов чаще всего применяют герконы. Геркон — это стеклянная герметичная колба с контактами внутри. Переключение этих контактов происходит под действием магнитного поля. Герконы имеют миниатюрные размеры и легко размещаются внутри тонкой трубки из немагнитного материала (пластик, алюминий). По трубке под действием жидкости свободно перемещается поплавок с магнитом, при приближении которого контакты срабатывают. Вся эта система устанавливается вертикально в резервуар. Меняя положение геркона внутри трубки, можно регулировать момент срабатывания автоматики.

Если нужно следить за верхним уровнем в резервуаре, то датчик устанавливают вверху. Как только уровень опустится ниже установленного, контакт замкнётся, насос включится. Вода начнёт прибавляться, и когда уровень воды дойдёт до верхнего предела, поплавок вернётся в исходное состояние, и насос отключится. Однако на практике такую схему применять нельзя. Дело в том, что датчик срабатывает при малейшем изменении уровня, вслед за этим включается насос, уровень поднимается, и насос отключается. Если расход воды из ёмкости меньше, чем подача, возникает ситуация, когда насос постоянно включается и отключается, при этом он быстро перегревается и выходит из строя.

Поэтому датчики уровня воды для управления насосом работают иначе. В ёмкости располагают минимум два контакта. Один отвечает за верхний уровень, он отключает насос. Второй определяет положение нижнего уровня, при достижении которого насос включается. Таким образом, значительно сокращается число пусков, что обеспечивает надёжную работу всей системы. Если разница уровней небольшая, то удобно использовать трубку с двумя герконами внутри и один поплавок, который их коммутирует. При разнице больше метра применяют два отдельных датчика, установленных на требуемых высотах.

Несмотря на более сложную конструкцию и необходимость схемы управления, электрические поплавковые датчики позволяют полностью автоматизировать процесс управления уровнем жидкости.

Если через такие датчики подключить лампочки, то их можно использовать для визуального контроля количества жидкости в резервуаре.

Конструктивные особенности и принцип работы

Конструкция измерителей уровня жидкости в резервуаре определяется такими характеристиками:

  1. Функциональностью. По этому параметру все измерительные устройства этого класса классифицируют на уровнемеры и сигнализаторы уровня жидкости. Последние определяют конкретную точку наполненности емкости (максимальную и минимальную), а первые — постоянно контролируют уровень жидкости.
  2. Принципом работы. В основу этого параметра заложена акустика, оптика, магнетизм, электропроводность и так далее. От принципа действия устройства зависит область его применения.
  3. Методика измерения (бесконтактная или контактная).

Кроме того, конструктивные особенности устройства определяют тип технологической среды. Например, уровнемеры в баках с питьевой водой отличаются от приспособлений, которые предназначены для измерения наполненности резервуаров с промышленными стоками.

Фирма Электроники и Автоматики

Настоящий паспорт и руководство по эксплуатации предназначены для ознакомления обслуживающего персонала с конструкцией, принципом действия, техническим обслуживанием и эксплуатацией управляющего модуля контроля уровня УМКУ, в дальнейшем по тексту именуемого «прибор».

1. Назначение

1.1. Модуль контроля уровня УМКУ совместно с датчиками уровня предназначен для управления технологическими процессами, связанными с контролем уровня жидкостей, порошкообразных, сыпучих и твердых кусковых сред в различных емкостях, баках, резервуарах и т. п.

Читать еще:  ТВ-7 (ТВ7) Станок учебный токарно-винторезный схемы, описание, характеристики

1.2. Контроль уровня осуществляется при помощи различных типов датчиков: кондуктометрических, поплавковых, емкостных и др. Датчики устанавливаются обслуживающим персоналом на заданных уровнях — отметках. Прибор фиксирует уровень контролируемой среды в емкости и выдает сигнал на соответствующее встроенное электромагнитное реле, и на светодиодный индикатор, расположенный на передней панели.

2. Технические характеристики и условия эксплуатации

Напряжение питания прибора . 110…245В, 50 Гц

Потребляемая мощность, не более . 3 Вт.

Относительная влажность воздуха (при 25°С) . 30…80

Температура окружающей среды . 20…+50°С

Атмосферное давление . 86…107 кПа

Количество каналов контроля уровня . 3

Напряжение питания датчиков уровня, не более ………. 6 В

Время задержки срабатывания реле, не более ………….. 2 с

Количество выходных реле ………………………………. 3

Максимальный ток коммутации контактов реле, не более .. 7 А

Максимальное напряжение на контактах, не более …. 250 В 50 Гц

Степень защиты корпуса …………………………………. IP54

Климатическое исполнение по ГОСТ15150-69 ……….. УХЛ4

Габаритные размеры корпуса ……………………… 138 х 105 х 59 мм

Масса прибора, не более ………………………………. 0.8 кГ

Средний срок службы, не менее ……………………….. 10 лет

3. Принцип работы и конструкция прибора

Принцип действия прибора состоит в преобразовании сигнала, поступающего на его вход, в электрический релейный сигнал. Входным сигналом может являться:

— изменение электрического сопротивления между электродами датчиков, при погружении их в жидкость — кондуктометрические датчики

— замыкание пары любых контактов — электромагнитного реле, геркона, и т. д.

— открытый переход коллектор-эмиттер — емкостные или индукционные датчики.

Функциональная схема устройства УМКУ приведена на рис. 1. Прибор состоит из трех независимых каналов, выполняющих одинаковые функции. Основные элементы каждого из каналов следующие:

— ступенчатый регулятор чувствительности;

При контроле уровня жидкости в приборе применяются кондуктометрические зонды, которые представляют собой изолированные друг от друга электроды, выполненные из коррозионно-стойких металлов. Один из электродов является общим для всех трех каналов, и подключается к клемме прибора «Общий датчиков». Он устанавливается в емкости так, чтобы его рабочая часть постоянно была в контакте с жидкостью при любом возможном уровне, включая самый нижний. Три остальных электрода являются сигнальными для каждого из каналов. В емкости с жидкостью они устанавливаются на необходимых уровнях и подключаются к соответствующим сигнальным клеммам прибора. Схема подключения датчиков приведена в Приложении 1.А.

При контакте какого — либо датчика с жидкостью сигнал поступает на входное устройство прибора, включающее ступенчатый регулятор чувствительности. Этот регулятор служит для регулировки чувствительности канала в зависимости от электропроводящих свойств жидкости.

Пороговое устройство предназначено для формирования сигналов управления выходным реле, и для контроля соответствующего уровня с помощью светодиодного индикатора на лицевой панели прибора.

Выходное электромагнитное реле необходимо для управления внешним технологическим оборудованием.

Если жидкость, используемая в технологическом процессе, не обладает электропроводностью, рекомендуется применять датчики, имеющие в своем составе замыкающий контакт, например, поплавковые. Вариант их подключения приведен в Приложении 1.Б.

Для контроля уровня сыпучих, кусковых, порошкообразных сред могут применяться емкостные датчики.

Прибор может использоваться для контроля уровня в двух или трех различных емкостях. В последнем случае в каждой емкости будет находиться по одному датчику.

Конструктивно прибор УМКУ выполнен в пластмассовом корпусе настенного крепления (типа Н). Внутри находится печатная плата, на которой расположены элементы электрической схемы. Верхняя крышка с лицевой панелью крепится к основанию с помощью четырех винтов.

Внешний вид лицевой панели прибора приведен на рис. 2. На ней расположены следующие светодиодные индикаторы:

«Сеть», свечение которого указывает о наличии сетевого напряжения и о нормальной работе встроенного блока питания прибора;

«Уровень 1», «Уровень 2», «Уровень 3» — сигнализирующие о срабатывании датчика соответствующего уровня.

На печатной плате находится 15-котактная соединительная колодка с винтовыми клеммами для подключения питающей сети, датчиков и внешних устройств. На ней также расположены коммутаторы чувствительности, выполненные в виде штыревых разъемов, на контакты которых устанавливаются перемычки.

Диаграмма зависимости работы реле от уровня жидкости (при использовании кондуктометрических зондов) приведена на рис. 3.

4. Меры безопасности

4.1. По способу защиты от поражения электрическим током прибор УМКУ соответствует классу 0 по ГОСТ 12.2.007.0-75.

Установка прибора, любые подключения к нему и техническое обслуживание должны производиться только при отключенном питании прибора и исполнительных устройств.

При эксплуатации и техническом обслуживании прибора необходимо соблюдать требования ГОСТ 12.3.019-80, «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей», «Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей».

Подключение и техническое обслуживание прибора должны производиться квалифицированными специалистами, изучившими настоящее руководство по эксплуатации.

Не допускается попадание влаги на контакты клеммной колодки и на элементы печатной платы.

Запрещается использование прибора во взрывоопасных помещениях и в агрессивных средах с содержанием кислот, щелочей, масел, растворителей.

5. Монтаж прибораи подготовка к работе

Установить прибор на штатное место и закрепить его. Эскиз корпуса и его размеры приведены на рис. в Приложении 2. Для доступа к клеммам прибора необходимо снять с него верхнюю крышку.

Читать еще:  Скутер с 2-х или 4-х тактным двигателем: какой выбрать?

Произвести установку датчиков уровня на необходимых отметках. При монтаже датчиков необходимо обеспечить надежную электрическую изоляцию их друг от друга, а также между ними и стенками емкости. При использовании кондуктометрических датчиков, общий электрод допускается соединять с металлическим корпусом емкости.

Проложить линии связи для соединения прибора с питающим напряжением, входными датчиками, исполнительными механизмами. Произвести их подключение в соответствии с Приложением 1. Необходимо использовать медный многожильный кабель или провод сечением 0,35…0,75 мм.

Для уменьшения влияния электромагнитных помех сигнальные линии и силовые провода следует прокладывать раздельными трассами, в разных жгутах. Монтаж линий связи от датчиков уровня рекомендуется проводить экранированным кабелем по возможности меньшей длины. Экран должен быть электрически изолирован от металлических частей оборудования, и присоединен к точке «Общий датчиков». Если экран не изолирован от остального оборудования, то его следует заземлить, но при этом не подключать к контакту «Общий датчиков» прибора.

Не допускается соединение общего контакта датчиков с заземляющими проводниками.

Для уменьшения импульсных помех в сети при использовании индуктивной нагрузки (электромагнитные клапаны, пускатели), на контакты каждого из них следует устанавливать помехоподавляющие цепи. Эта цепь может состоять из последовательно соединенных резистора 100…200 Ом 2 Вт и конденсатора 0,1…0,47 мкФ 400 В.

Перед началом работы прибора необходимо проверить состояние перемычек на разъемах ступенчатых коммутаторов. Схема их расположения на печатной плате прибора показана на рис. 4. На каждом разъеме возможны три положения перемычки, обозначенных соответственно цифрами «1», «2», «3». Выбор положения перемычки зависит от электропроводящих свойств жидкости и определяется в соответствии с табл.1.

В случае применения датчиков уровня с замыкающим контактом, для уменьшения тока, протекающего через датчик, рекомендуется устанавливать перемычки в положение «1»

6. Настройка прибора

Настройка производится в случае применения кондуктометрических датчиков, реагирующих на электропроводность жидкости. Настройка выполняется после подключения к прибору всех необходимых цепей. При выполнении работ следует соблюдать меры безопасности, изложенные в разделе 4. Настройка заключается в установке необходимой чувствительности для каждого канала контроля уровня.

Подать напряжение питающей сети 110…245В, 50 Гц. При этом на лицевой панели должен засветиться индикатор «Сеть».

Произвести постепенное заполнение технологической емкости рабочей жидкостью. В момент контакта каждого электрода с жидкостью должен засветиться соответствующий индикатор «1», «2» или «3». Если свечения индикатора не происходит, необходимо изменить положение перемычки в сторону увеличения чувствительности. Рекомендуется одинаковое положение перемычек для всех трех уровней.

Произвести постепенное опорожнение емкости. В момент осушения каждого датчика должен погаснуть соответствующий индикатор на лицевой панели прибора.

В случае применения датчиков уровня с замыкающими контактами настройку производить не нужно.

После выполнения указанных работ прибор готов к эксплуатации.

7. Техническое обслуживание

Техническое обслуживание прибора проводится не реже одного раза в три месяца. При выполнении работ необходимо соблюдать требования, изложенные в разделе 4.

Работы по техническому обслуживанию включают в себя:

— контроль крепления прибора;

— проверку надежности электрических соединений;

— удаление пыли и загрязнений с корпуса;

— очистку рабочих поверхностей датчиков уровня от отложений, образующихся в процессе эксплуатации.

Табл. 1

8. Маркировка и упаковка

На корпусе прибора нанесены:

— обозначение типа прибора;

— наименование предприятия — изготовителя;

— степень защиты корпуса.

Прибор упакован по ГОСТ 9181-74 в потребительскую тару, выполненную из гофрированного картона.

Упаковка изделия при пересылке почтой по ГОСТ 9181-74.

9. Транспортирование и хранение

Прибор транспортируется в заводской упаковке при температуре окружающей среды от -25° С до +55° С, и относительной влажности воздуха не более 95% (при 35° С).

Транспортирование допускается всеми видами закрытого транспорта.

Транспортирование авиатранспортом должно производиться в отапливаемых герметичных отсеках.

Прибор должен храниться в заводской упаковке в отапливаемых складских помещениях при температуре от 0° С до +60° С и относительной влажности воздуха не более 95% (при 35° С). Условия хранения должны соответствовать условиям ГОСТ 15150-69.

Воздух помещения не должен содержать паров кислот и щелочей, а также агрессивных примесей, вызывающих коррозию.

10. Комплектность

Прибор УМКУ — 1 шт.

Паспорт и руководство по эксплуатации — 1 шт.

Потребительская тара 1 шт.

11. Сведения об утилизации

Прибор не содержит драгметаллов.

Порядок утилизации определяет организация , эксплуатирующая прибор.

12. Гарантийные обязательства

Изготовитель гарантирует соответствие прибора требованиям КД при соблюдении потребителем условий эксплуатации, транспортирования, хранения и монтажа.

Гарантийный срок эксплуатации — 2 года со дня продажи.

В случае выхода прибора из строя в течение гарантийного срока при условии соблюдении потребителем правил эксплуатации, транспортирования и хранения, изготовитель производит его бесплатный ремонт или замену.

Ремонт прибора осуществляется по адресу:

443081, г. Самара, ул. Стара — Загора, 29А, ООО «ФЭА», т/ф. (846) 932-22-17, 276-89-94.

13. Свидетельство о приемке и продаже

Модуль контроля уровня УМКУ зав. №_______________________ соответствует комплекту КД и признан годным к эксплуатации.

Дата выпуска ____________________ Подпись и штамп ОТК _____________________________

Дата продажи _________________________________________________

Приложение 1.А Схема подключения прибора УМКУ

Приложение 2. Габаритные размеры корпуса прибора

Приложение 1.Б Схема подключения замыкающих контактов

Copyright © «Фирма Электроники и Автоматики»

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector