חיישני מפלס ציפה מודרניים

חיישני מפלס צף

מתגי ציפה הם אחד המכשירים הזולים ובו בזמן אמינים למדידת רמת הנוזלים. עם הבחירה הנכונה, ניתן להשתמש במתגי ציפה כדי לנטר את רמתם של מגוון רחב של מוצרים, החל ממי שפכים, נוזלים אגרסיביים מבחינה כימית או מזון. טמפרטורות גבוהות או נמוכות, נוכחות של קצף, בועות או, למשל, בוחש עובד, גם הם מפסיקים להוות בעיה עם הבחירה הנכונה.

המכשיר של חיישני מפלס צף

לפי התכנון, ניתן לחלק חיישני מפלס ציפה למספר סוגים.

הפשוט ביותר הוא חיישן צף שנע לאורך גזע אנכי. בתוך המצוף, ככלל, יש מגנט קבוע, ובמוט, שהוא צינור חלול, יש מתגי קנים... צף על פני הנוזל, הצוף נע לאורך מוט החיישן לאחר שינוי המפלס, ובמעבר ליד מתגי הקנים בתוך המוט, סוגר אותם או להיפך, פותח אותם. איתות כאשר מגיעים לרמה מסוימת.ניתן למקם מספר מתגי קנה בבת אחת בתוך הגבעול, ובהתאם, חיישן אחד כזה יכול לאותת על מספר ערכים של רמת הנוזל בבת אחת, למשל, המינימום והמקסימום.

מתג צף בעיצוב זה יכול גם למדוד רמת נוזל רציפה ולספק אות בצורה של התנגדות פרופורציונלית לרמת הנוזל או כאות זרם סטנדרטי של 4-20mA. לשם כך מתגי הקנים בתוך הגזע מחוברים במקביל לנגדים כפי שמוצג באיור. המצוף, שנע לאחר השינוי ברמת הנוזל, סוגר מתגי קנים שונים, מה שגורם לשינוי בהתנגדות הכוללת של חיישן המפלס. חיישני מפלס אלו מותקנים בדרך כלל על גבי המיכל ואורכם יכול להגיע עד שלושה מטרים.

תחום יישום נפרד של חיישני מפלס הציפה הוא ניטור רמות הנוזל בכלי רכב. קודם כל מדובר במשימות של שליטה בנפח הדלק בציוד כבד: משאיות, מחפרים, קטרי דיזל. כאן, חיישני הרמה פועלים בתנאים של רעידות חזקות ותסיסה על פני הנוזל. על מנת לבטל את השפעתם של גורמים אלו, חיישן המצוף ממוקם בצינור שיכוך מיוחד בקוטר מעט גדול מקוטר המצוף.

אם לא ניתן להתקין את החיישן על המיכל, אזי ניתן לבנות את חיישן מפלס הציפה בקיר המיכל. במקרה זה, מצוף המגנט מותקן על צירים, ומתג הקנים נמצא בדרך כלל בגוף החיישן.חיישנים אלו מופעלים כאשר הנוזל מגיע לצוף והם מתוכננים לאותת על רמת גבול. החיישנים יכולים לפעול בטמפרטורות של עד 200 C בסביבות אגרסיביות מבחינה כימית. יש לזכור שחיישני מפלס מסוג זה אינם מתאימים למדידת נוזלים דביקים ומתייבשים, נוזלים בעלי זיהומים מכניים וכן במקרה של הקפאת נוזלים.

אם יש ריכוז גבוה של מוצקים בנוזל, קיימת אפשרות להקפאה או יצירת שכבה דביקה על הציוד, אזי ניתן להשתמש בחיישן מפלס ציפה על כבל גמיש לשליטה במפלס במקרה זה. חיישן מפלס מסוג זה הוא גליל או כדור פלסטיק שבתוכו מתג מכני או קנה וכדור מתכת, חיישן מפלס כזה מחובר לכבל בעומק הרצוי וכאשר מפלס הנוזל מגיע לצוף. הוא מסתובב וכדור מתכת בתוכו מפעיל מתג קנים או מתג מכני. דוגמה לחיישני מפלס כאלה היא סדרת LFL של חיישני מפלס ציפה מבית Pepprl + Fuchs.

חיישני רמה מגנטוסטריקטיבים

יש סוג נוסף של חיישן מפלס צף - חיישנים מגנטוסטריקטיבים. עקרון הפעולה שלהם מבוסס על מדידת זמן ההתפשטות של פולס קולי בתוך מוט מתכת המצויד בצוף עם מגנט מובנה. זהו כנראה הסוג המדויק ביותר של חיישן מפלס. דיוק אופייני של חיישנים מגנטוסטריקטיבים הוא 10 מיקרון או טוב יותר.

חיישנים מגנטוסטריקטיבים מיוצרים למשל על ידי Balluff (Micropulse), חיישני MTS (Temposonic ו-Level Plus), TR Electronic ואחרים.הבדל נוסף מחיישני מפלס מסורתיים הוא שבחיישני מפלס מגנטוסטריקטיבים, ניתן להשתמש בכבל גמיש כמוט שלאורכו נע המצוף. בדרך זו, האורך הנמדד יכול להיות 12 מטר ומעלה, תוך שמירה על דיוק מדידה ללא תחרות.