Tozlar, çamurlar ve sıvılar için döner kanatlı, vibrasyonlu çubuk ve RF admittans seviye şalterlerini karşılaştırın — sınırlar, doğruluk, kaplama bağışıklığı. Teklif alın.
Bir nokta seviye şalteri, bir malzemenin bir tankta belirli bir yüksekliğe ulaşıp ulaşmadığını algılayan ve sürekli seviye vericisinden farklı olarak, tam aralık boyunca yüksekliği ölçen, açık/kapalı sinyali veren ayrık bir sensördür. Döner paletli, titreşimli çubuk (diyapazon) ve RF admittans seviye şalterleri, proses tesislerindeki en yaygın üç nokta seviye teknolojisidir ve temelde farklı fiziksel prensiplerle çalışırlar: bir döner paletli seviye şalteri, durmuş bir döner palet üzerindeki torku algılar ve kabaca 100 g/L yoğunluğun üzerindeki dökme katılarla sınırlıdır; bir titreşimli çubuk seviye şalteri, rezonans frekansındaki kaymayı (havada tipik olarak yaklaşık 250 Hz) algılar ve yaklaşık 20 g/L'ye kadar olan tozları ve çoğu sıvıyı güvenilir şekilde algılayabilir; ve bir RF admittans seviye şalteri, kaplama kapasitansını iptal eden aktif bir kalkanla probunun elektriksel admittansını ölçer ve sıvılar, bulamaçlar ve birçok katıda yaklaşık ±5–10 mm içinde tekrarlanabilir nokta algılama sağlar. Proses sıcaklık aralıkları −40 °C ile 250 °C arasındadır (uzatma parçalarıyla daha yüksek), basınç değerleri paletler için atmosferik basınca yakından çatal ve RF tipleri için 40 bar veya daha fazlasına kadar, ve tepki süreleri yaklaşık 1–5 saniye arasındadır — bu nedenle doğru nokta seviye sensörü, ortamın yoğunluğuna, iletkenliğine, kaplama davranışına ve tankın basıncına ve sıcaklığına bağlıdır.
Nokta seviye ölçümü basit bir evet/hayır sorusunu yanıtlar: "seviye bu noktada mı, değil mi?" Bir nokta seviye şalteri, belirli bir tank yüksekliğine — yüksek seviye, düşük seviye veya ara bir ayar noktasına — monte edilir ve röle çıkışı tipik olarak bir alarmı, pompa başlatma/durdurmayı veya vana kilidini sürer. Bu, bir radar, ultrasonik veya hidrostatik vericinin seviyeyi her zaman tam olarak bildirdiği sürekli seviye ölçümünden farklıdır — tam resim için seviye ölçüm teknolojileri karşılaştırması kılavuzumuza bakın.
Çoğu tesis mühendisi için pratik soru, nokta seviyeyi hiç kullanıp kullanmamak değil, hangi nokta seviye prensibinin ortama uygun olduğudur. Tozlar, bulamaçlar ve sıvılar bir algılama elemanında çok farklı davranır: bir toz mekanik paleti paketler ve sıkıştırır, bir bulamaç prob üzerinde yapışkan bir kaplama bırakır ve temiz bir sıvı titreşen bir elemanı basitçe sönümler. Üç baskın yaklaşım — mekanik tork algılama, rezonans frekansı kayması ve aktif korumalı elektriksel admittans — neredeyse birebir bu davranışlara karşılık gelir, bu nedenle çoğu tedarikçi her üç aileyi de taşır.
The rotar paletli seviye şalteri üçü arasında en eski ve en ucuz olanıdır ve çimento, tahıl, hayvan yemi, plastik ve mineral işleme alanlarında hâlâ bir işgücüdür.
Küçük bir dişli motor, kanadı yavaşça döndürür — genellikle 1–5 dev/dk. Normal çalışmada kanat, ürünün üzerindeki boşlukta serbestçe döner. Dökme malzeme kanada ulaştığında, onu gömer ve bıçakları durdurur; şaft artık dönemez, motora karşı tork birikir ve bir mikro anahtar (veya bir kamış anahtar ve mıknatıs düzeneği) durum değiştirir. Kontrol ünitesi bu durumu bir röle çıkışına dönüştürür. Ürün uzaklaştığında, bir karşı ağırlık veya yay kanadı dönüşe geri döndürür ve çıkış sıfırlanır.
Prensip tamamen mekaniktir, bu nedenle kalibre edilecek dielektrik sabiti, iletkenlik veya kapasitans yoktur. Bir tork eşiği ayarlarsınız ve anahtar ya tetiklenir ya da tetiklenmez. Bu basitlik, paletin en büyük satış noktasıdır: sürüklenecek elektronik yok, toza ve tank titreşimine karşı dayanıklı ve bakım ekibinin anlaması ve arıza gidermesi kolaydır.
Palet fiziksel olarak ürün tarafından durdurulmalıdır, bu nedenle minimum yoğunluk önemlidir. Standart bir palet tipik olarak yaklaşık 100 g/L'den itibaren ürünleri algılar. Un, uçucu kül veya PVC tozu gibi çok hafif malzemeler için, daha büyük ve daha kolay durdurulan bir bıçağa sahip düşük yoğunluklu "hafif malzeme" paleti, algılamayı yaklaşık 30–50 g/L'ye kadar düşürür. Bunun altında, palet ürünün içinden durmadan dönebilir — hafif tozlarda klasik bir arıza modu.
Döner paletler atmosferik ila düşük basınçlı cihazlardır. Standart modeller yaklaşık −20 °C ila +80 °C proses sıcaklıklarına uygundur; ısı uzatma şaftı ile elektronikler flanştan uzağa yerleşir ve derecelendirmeler yaklaşık 200 °C'ye yükselir. Proses bağlantıları tipik olarak dişli (G1½ veya G2) veya flanşlıdır ve basınç kapasitesi genellikle yaklaşık 0,3 MPa ile sınırlıdır çünkü şaft contası hem dönmeli hem de tankı sızdırmaz hale getirmelidir.
Pervanenin hareketli parçaları vardır: bir dişli motor, mil, yatak ve döner salmastra. Çimento veya kum gibi aşındırıcı ortamlarda yatak ve pervane aşınır; yapışkan katılarda bir birikme, kap boş olsa bile pervaneyi sıkıştırabilir ve yanlış yüksek alarmına neden olabilir. Tepki süresi birkaç saniye mertebesindedir çünkü pervanenin yavaşlaması ve torkun birikmesi gerekir. Ve döner pervane genellikle sıvılar için uygun değildir — pervanenin dönüşü herhangi bir akışkanda dirençle karşılaşır ve motor sıvı arayüzeyinde güvenilir şekilde durmaz.
The vibrating rod level switch — çatal şeklinde iki uçlu veya kaba katılar için tek çubuk olarak üretilir — birçok dökme katı ve çoğu sıvı nokta seviye uygulamasında paletin modern alternatifidir.
Piezoelektrik bir kristal, çubuğu veya çatalı mekanik rezonansa sürer. Havada, tipik bir çatal yaklaşık 250–330 Hz'de rezonansa girer. Proses ortamı elemanı kapladığında, kütlesi ve sönümlemesi değişir ve rezonans frekansını ölçülebilir bir miktarda kaydırır — çoğu elektronik, hava taban çizgisine göre yalnızca birkaç hertzlik bir kaymada tetiklenir — ve titreşim genliğini zayıflatır. Kontrolör bu frekans kaymasını izler ve ortam sensöre ulaştıktan sonra yaklaşık 1–2 saniye içinde röleyi anahtarlar.
Algılama, ortamın elemana temas etmesine ve rezonans davranışını değiştirmesine dayandığı için — bir motoru durduracak kadar yüksek yoğunluğa değil — titreşimli bir çubuk, yaklaşık 20 g/L kadar hafif tozları ve diğer uçta, iletkenlik veya dielektrik sabitinden bağımsız olarak herhangi bir sıvıyı algılayabilir. Bu, paletten temel farktır: çatal, ürünün bir şeyi "durdurmasını" gerektirmez; yalnızca ürünün temas etmesini gerektirir.
Aynı fizik, granüller, bulamaçlar, macunlar ve köpük için de geçerlidir. Sürekli titreşim, yapışan malzemeyi dökme eğilimindedir, bu nedenle çatallar büyük ölçüde kendi kendini temizler; gerçekten yapışkan ürünler yine de çatalları köprüleyebilir ve burada tek çubuklu bir tasarım veya bir RF admittans anahtarı daha iyi bir seçim olabilir. Tozlu, düşük yoğunluklu katılar için, titreşimli çubuk, çoğu tesiste tozlar için en güvenilir seviye anahtarıdır.
Standart çatallar yaklaşık −40 °C ile +150 °C arasında çalışır; elektroniği proses sıcaklığından uzak tutmak için bir uzatma parçası ile yüksek sıcaklık versiyonları 250 °C'ye ulaşır ve kompakt çatallar yaklaşık 4 MPa (40 bar) değerine kadar derecelendirilmiştir. Hareketli parça olmadan, bakım esasen bağlantıyı kontrol etmek ve çok yapışkan ortamlarda çatalları temizlemekle sınırlıdır. Birçok titreşimli çubuk ve diyapazon anahtarı SIL 2 onayına sahiptir ve bu da onları güvenlik döngülerinde taşma koruması ve kuru çalışma pompa koruması için yaygın bir seçim haline getirir.
Bu RF admitans seviye şalteri uzmanların, yapışkan kaplamalar, iletken ortamlar, köpük veya arayüz tespitinin daha basit probları zorladığı durumlarda tercih ettiği seçimdir.
RF admitansı, RF kapasitans, ancak önemli bir farkla. Bir kapasitans seviye şalteri yalnızca algılama probu ile tank duvarı veya referans toprak arasındaki kapasitansı ölçer. Bu, sabit dielektrik sabitine sahip temiz ortamlarda iyi çalışır, ancak yapışkan bir sıvı veya çamur probu kapladığında, kaplamanın kapasitansı proses kapasitansına seri olarak eklenir ve şalteri yanlış tetikleyecek kadar büyük olabilir — klasik "kap kaplama" arızası. Bir RF admittans şalteri, iletkenlik ve kapasitif suseptansın vektörel toplamı olan admittansı ölçer; bu tek başına sorunu çözmek için yeterli değildir. Gerçek çözüm aktif ekrandır.
Admittans probu üç elemandan oluşur: algılama ucu, koruma elektrodu ve kablo. Koruma, birim kazançlı bir amplifikatör tarafından sürülür, böylece algılama ucuyla tamamen aynı potansiyelde tutulur. Algılama elemanı ile koruma arasında potansiyel fark olmadığından, aralarındaki kapasitanstan akım geçmez — ve prob kaplamasının, kablonun ve koruma-toprak yolunun kapasitansı ölçümden iptal edilir. Yalnızca proses malzemesinin algılama ucuna temas etmesinden kaynaklanan değişiklik çıktıyı etkiler. Bu aktif ekran (sürülen ekran) tekniği, RF admittansa karakteristik kaplama bağışıklığını veren şeydir: bir kapasitans şalterini yanlış tetikleyecek ıslak, iletken bir kaplama, admittans şalterinin doğru ölçüm yapmasını sağlar.
Bir RF admittans seviye şalteri, havaya karşı dielektrik kontrastı sunan sıvılar, çamurlar, köpük, arayüz katmanları ve katılar üzerinde çalışır — düşük κ ayarlarıyla yaklaşık 1.5–2 dielektrik sabitlerine kadar iner, bu da hafif tozları ve birçok hidrokarbonu kapsar — ve hem iletken hem de iletken olmayan ortamları işler, bu da onu üçü arasında en geniş uygulanabilirliğe sahip yapar. Nokta algılama, prob geometrisine ve montaja bağlı olarak yaklaşık ±5–10 mm tekrarlanabilirlikte ve yaklaşık bir saniye tepki süresiyle yapılır. Elektronikler uzak bir mahfazadayken, proses sıcaklıkları tipik olarak 200–260 °C'ye kadar ve flanşlı veya dişli bağlantılarla yaklaşık 10 MPa (100 bar) basınçlara ulaşılabilir.
Ödünleşimler: cihaz, paletli veya çataldan daha pahalıdır; prob, tank geometrisi ve ortam dielektrik sabiti için seçilmelidir; ve ortamın sert, yalıtkan bir kabuk oluşturduğu durumlarda periyodik temizlik gerekebilir. Hareketli parça yoktur, bu nedenle prob doğru seçildikten sonra bakım minimumdur.
| Özellik | Döner paletli seviye şalteri | Titreşimli çubuk seviye şalteri | RF admittans seviye şalteri |
|---|---|---|---|
| Çalışma prensibi | Motor tahrikli paletin malzeme tarafından durdurulması; tork mikroşalteri tetikler | Rezonans çubuğu/çatalı (~250–330 Hz) ortam tarafından sönümlenir; frekans kayması röleyi tetikler | Aktif ekranlı admittans probu; kaplama iptal edilmiş iletkenlik + kapasitans |
| Tipik ortamlar | Tozlar; granüller; peletler; dökme katılar | Yaklaşık 20 g/L'den itibaren tozlar; granüller; çamurlar; ve esasen tüm sıvılar | Sıvılar; çamurlar; köpük; arayüz; ve dielektrik kontrastı olan katılar |
| Yoğunluk / dielektrik sınırı | Yaklaşık 100 g/L standart; hafif malzeme paletiyle yaklaşık 30–50 g/L | Tozlarda yaklaşık 20 g/L; sıvılarda sınır yok | Yaklaşık 1.5–2 εr'ye kadar; iletken ortamlar desteklenir |
| Doğruluk / tepki | Palet konumunda açık/kapalı; ~1–5 sn | Birkaç mm tekrarlanabilirlik; ~1–2 sn | Yaklaşık ±5–10 mm tekrarlanabilirlik; ~1 sn |
| Basınç / sıcaklık | ~0 | 3 MPa; uzatma ile −20 ila +200 °C | ~4 MPa'ya kadar; uzatma ile −40 ila +250 °C, ~10 MPa'ya kadar; uzatma ile −40 ila +260 °C |
| Kaplama bağışıklığı | Zayıf — birikme paleti sıkıştırabilir | İyi — kendini temizleyen titreşim | Mükemmel — aktif kalkan kaplama kapasitansını etkisiz kılar |
| Hareketli parçalar / bakım | Dişli motor; rulman; mil contası; periyodik kontroller | Yok; yapışkan ise çatalları temizleyin | Yok; kireç oluşturan ortamlarda ara sıra prob temizliği |
| Tipik fiyat aralığı | En düşük | Düşük–orta | Orta–en yüksek |
Göreviniz kuru katılar ise — çimento, un, plastik peletler, uçucu kül, yem veya şeker — seçim palet ile titreşimli çubuk arasında daralır. Maliyetin önemli olduğu ve birkaç saniyelik tepkinin kabul edilebilir olduğu kaba, ağır, aşındırıcı ürünler için, döner paletli seviye şalteri en ucuz güvenilir seçenek olmaya devam eder. Yaklaşık 100 g/L altındaki hafif tozlar veya bakım erişiminin zor olduğu yerler için, titreşimli çubuk seviye şalteri daha sağlam bir seçimdir çünkü hiçbir şey durmak zorunda değildir ve hareketli parça yoktur. Aynı mantık silo ve toz uygulamalarıiçin de geçerlidir; burada çatal ve palet şalterleri kanıtlanmış iki yüksek ve düşük seviye çözümüdür.
Temiz veya hafif kirli sıvılar için, titreşimli çubuk (diyapazon) şalteri varsayılandır: iletkenlikten bağımsız olarak her sıvıda çalışır, köpük ve tank titreşiminden etkilenmez, kompakt ve ucuzdur. Probları kaplayan çamurlar, viskoz ürünler veya iletken sıvılar için, aktif kalkanlı bir RF admittans şalteri güvenilir cevaptır — kapasitans şalterinin yanlış tetikleyeceği durumlarda doğru okumaya devam eder. Döner paletler sıvı görevlerinde etkili bir şekilde hariç tutulur, bu nedenle sıvılar için bir seviye şalteri normalde bir çatal veya admittans probu olacaktır.
Hem paletli hem de çatal tasarımlar, proses sıcaklıklarının 150 °C üzerinde olduğu durumlar için yüksek sıcaklık seviye şalterleri olarak tedarik edilebilir; elektronik aksamı uzakta tutan ve dereceleri 200–260 °C'ye çıkaran uzatma parçaları kullanılır. Tehlikeli bölgeler için, toz veya gaz bölgesine uygun, alev sızdırmaz (Ex d) veya kendinden güvenli (Ex ia) onaylı patlamaya dayanıklı bir seviye şalteri belirtin; WELK, Zone 20/21 toz ve Zone 1/2 gaz ortamları için sertifikalı patlamaya dayanıklı diyapazon şalterleri tedarik eder.
Un sınır bir durumdur. Standart bir palet, güvenilir şekilde durmak için yaklaşık 100 g/L yoğunluk gerektirir ve un genellikle 40–60 g/L civarındadır, bu nedenle standart bir palet, tetiklemeden içinden dönebilir. Hafif malzeme paleti ile algılama yaklaşık 30–50 g/L'ye düşürülebilir, ancak marj incedir. Çoğu mühendis, un ve benzeri tozlar için titreşimli çubuk şalteri tercih eder çünkü hareketli parça olmadan ve paletin ürünün içinde dönme riski olmadan ~20 g/L'ye kadar algılar.
Evet — bu onun güçlü yönlerinden biridir. Algılama, yoğunluk veya iletkenlikten ziyade rezonans frekansı kaymasına dayandığından, aynı çatal ailesi su, yağlar, çözücüler ve iletken ortamlarda eşit şekilde çalışır. Ayrıca bulamaçlar ve macunlar için de uygundur, ancak aşırı viskoz veya köprü oluşturan malzemeler çatalları yükleyebilir. Temiz sıvılar için kompakt bir diyapazon en yaygın seçimdir; kaplama yapmaya eğilimli bulamaçlar için RF admittans şalteri genellikle daha güvenli seçimdir.
RF admittans, probun toplam elektriksel tepkisini ölçer — iletkenlik ve kapasitif suseptansın vektörel kombinasyonu — yalnızca kapasitanstan ziyade. Önemli olan kısım, admittans problarının aktif bir kalkan kullanmasıdır: algılama ucuyla aynı potansiyelde tutulan bir koruma elektrodu, kablonun ve prob üzerindeki herhangi bir kaplamanın kapasitansını iptal eder. Bir kapasitans şalteri, kaplanmış bir probu seviye değişikliği olarak görür; bir admittans şalteri görmez. Bu nedenle admittans, yapışkan, iletken veya köpüren ortamların bir kapasitans şalterini yanlış tetikleyeceği yerlerde belirtilir.
Çimento için, kanıtlanmış iki seçenek, düşük seviye için titreşimli çubuk — ürünün tozlu, hafif ve ince taneli olduğu yer — ve kaba uçta yüksek seviye için döner palettir, ancak çatallar her iki noktada da giderek daha fazla kullanılmaktadır. Titreşimli çubuğun 100 g/L'nin altını algılama ve titreşimle tozu atma yeteneği, onu daha güvenilir düşük seviye sensörü yapar; bir palet, yüksek seviye için uygun maliyetli kalır. Ayrıntılı kılavuzumuza bakın: tozlar ve çimento için silo seviye ölçümü uygulama notları ve kurulum örnekleri için.
Minimum düzeyde, ancak eşit değil. Döner paletli anahtar hareketli parçalara sahiptir — motor, yatak ve döner conta — bu nedenle periyodik kontroller, tork doğrulaması ve aşındırıcı ortamlarda palet ve yatak değişimi gerektirir. Titreşimli çubuklar ve RF admittans anahtarlarının hareketli parçaları yoktur; bakım, proses bağlantısının sıkı tutulması ve yapışkan ortamlarda elemanın temizlenmesi ile sınırlıdır ve çatallar büyük ölçüde kendi kendini temizler. Üçü de SIL dereceli güvenlik görevlerinde kullanıldığında röle kablolaması ve fonksiyonunun planlı kontrolünden faydalanır.
Uygulamanız için fiyat teklifi alın. Hangi seviye anahtarının ortamınıza uygun olduğundan emin değil misiniz? Mühendislerimize malzeme yoğunluğunuzu veya dielektrik sabitinizi, parçacık boyutunu, proses sıcaklığını ve basıncını ve tank boyutlarını gönderin. Doğru proses bağlantısı ve tehlikeli bölge derecesi ile doğru döner paletli, titreşimli çubuk veya RF admittans anahtarını önerecekler ve teslimatla birlikte bir fiyat teklifi sağlayacaklar. Hızlı ve taahhütsüz bir yanıt için level-meters.com adresindeki WELK ekibiyle iletişime geçin.
Electromechanical point level switch for dry bulk solids in bins, hoppers and silos.
Vibrating rod point level switch for granular and coarse bulk solids in silos and hoppers.
RF admittance point level switch for sticky liquids, powders, slurries and buildup-prone applications.
Send drawings, dimensions, material, environment or operating conditions, and we will help confirm the right specification.
Uploaded reference files are included with the inquiry. For larger CAD packages, reply to the confirmation email or send them here:
Our team typically replies within 24 saat.
