Принцип действия и способы установки поплавковых датчиков уровня (сигнализаторов уровня) ПДУ-Т:
ПДУ-Т1хх, ПДУ-Т3хх, ПДУ-Т5хх:
В поплавок датчиков вмонтирован постоянный магнит, а в штоке датчика, по которому перемещается поплавок, встроен геркон.
Когда поплавок погружается в жидкость он начинает перемещаться по штоку, вызывая срабатывание геркона и датчик таким образом сигнализирует от достижении жидкостью предельного уровня. В зависимости от конструктива датчики ПДУ-Т устанавливаются в емкость горизонтально или вертикально (см. рис. 1).
Рис.1. Пример монтажа поплавковых датчиков уровня (сигнализаторов уровня) ПДУ-Т1хх, ПДУ-Т3хх, ПДУ-Т5хх
ПДУ-Т601-х:
В состав поплавковых датчиков ПДУ-Т601-х входят: поплавок с контактной группой (NO+NC) и шариком внутри, кабель определенной длины, зависящей от модификации датчика и груз, который одевается на кабель. Кабель через герметичный ввод соединен с поплавком. Груз расположенный на кабеле предназначен для установки точки переключения состояния контактов (установки верхнего уровня).
Датчик подвешивается за провод так, чтобы поплавок находился на высоте желаемого нижнего уровня жидкости в емкости. В таком положении шарик, расположенный в корпусе датчика нажимает на контакты, замыкая один контакт и размыкая другой относительно общего провода. Груз, расположенный на кабеле датчика, опускается на высоту желаемого верхнего уровня. При заполнении емкости жидкость поднимает поплавок вверх и при пересечении поплавком уровня, на котором расположен груз, шарик перекатывается и переключает контакты в противоположное состояние (см. рис.2).
Кроме электрических аппаратов общего применения (пускатели, промежуточные реле, переключатели и т. д.) при автоматизации насосных установок применяют специальные устройства контроля и управления, например, реле давления, реле контроля уровня, струйные реле и др.
Реле контроля уровня регулируют работу пускателей насоса и клапанов для управления уровнями жидкости. Такие устройства способны поддерживать установленный уровень воды в емкостях.
Современные реле контроля уровня жидкости – электронные устройства, чаще всего модульного исполнения, получающие сигналы от датчиков, обрабатывающие их по определенному алгоритму и комммутирующие подключенные к выходным контактам реле исполнительные элементы (электромагнитные клапаны, электродвигатели насосов).
Так как максимальный коммутируемый ток выходных цепей электронных реле контроля уровня обычно не превышает 10 А, то для коммутации мощных нагрузок необходимо ипользовать магнитные пускатели. В этом сучае реле уровня управляет катушкой пускателя, а пускатель своими силовыми контактами управляет исполнительными элементами насосной установки.
Электронные реле контроля уровня работают с электродными и поплавковми датчиками, манометрами, радиоактивными датчиками и т. д.
Электродный датчик уровня
Используется для того, чтобы контролировать уровень электропроводных жидкостей. Принцип работы: контроль сопротивления воды между однополюсными погруженными электродами, для чего применяется переменное напряжение.
Состоит из одного маленького электрода и двух длинных электродов, укрепленных в коробке зажимов. Один маленький электрод – это контакт верхнего уровня воды, а длинные – нижнего уровня воды. Соединение датчика с реле уровня и со схемой управления двигателем насоса выполняется проводами.
Если вода соприкасается с маленьким электродом, происходит выключение пускателя насоса. Когда уровень понижается до длинных электродов, насос включается.
Поплавковый датчик уровня
Используется для того, чтобы контролировать уровень воды в неагрессивных жидкостях. В открытую емкость погружается поплавок, который подвешивается на гибком тросе и уравновешивается грузом. На тросе закрепляются две переключающие опоры, с помощью которых при предельных уровнях воды в емкости коромысло контактного устройства поворачивается. Это коромысло замыкает контакты, которые включают или отключают электродвигатель насоса.
В случае с закрытой емкостью поплавок связывается своим рычагом с осью рычага. Ось с определенным уплотнителем пропускается в пространство через стенку корпуса, где находится контактная часть датчика. Через стенку емкости выполняется вывод проводов от контактов.
В большинстве случаев, подходящие датчики идут в комплете с реле уровня. Потребителю после приобретения такого набора необходимо только правильно все подключить и настроить.
Далее приведены устройства, отличающиеся высокой надежностью и отличными эксплуатационными параметрами.
Реле РКУ-1М – контролирует уровень жидкости и используется в автоматике регулирования наполнения и слива емкостей и в схемах защиты. Основные характеристики: максимальная коммутируемая мощность 3,5 Вт, питание 220В, число датчиков 3, один переключающий контакт, максимальное расстояние от датчика к реле 100 м.
Рис. 1. Реле РКУ-1М
Рис. 2. Схема подключения насоса к РКУ-1М
Реле уровня воды РОС-301 – контролирует три уровня электропроводных жидкостей по независимым трем каналам в одной или разных емкостях.
Рис. 3. Реле РОС-301
Реле одноуровневое уровня воды PZ-828 – обладает регулируемой чувствительностью, напряжение – 230В, максимальный ток выходных цепей – 16А. В устройстве используется переключающий контакт.
Рис. 4. Реле PZ-828
Рис. 5. Схемы подключения реле PZ-828 (напрямую к нагрузке и через магнитный пускатель)
Двухуровневое реле PZ-829 представляет собой автомат, имеющий регулируемую чувствительность. Данное электронное устройство пособно на двух уровнях контролировать наличие жидкости.
Трехуровневое реле PZ-830 – контролирует и поддерживает установленный уровень токопроводящей жидкости управляя электродвигателем насосной установки. Трехуровневый автомат способен на трех уровнях контролировать наличие жидкости, где третий уровень является аварийным.
Рис. 6. Схема подключения четырехуровневого реле уровня PZ-830
Четырехуровневое реле PZ-832 – контролирует и поддерживает уровень токопроводящих жидкостей в емкостях, водонапорных башнях, бассейнах и т. д. управляя электродвигателями насосов.
Реле уровня жидкости, оснащенное тремя датчиками EBR-1 – электронное модульное реле, обладающее максимальным расстоянием между датчиками в 100 метров. Его можно применять для общественных водоемов (управление наполнением и сливом емкости или колодца). К механизму подключаются датчики, поставляемые вместе с реле контроля уровня жидкости.
Основные характеристики: мощность 3,5 VA, три датчика, максимальная чувствительность 50 КОм, питание 230 V, рабочая температура -100С – +450С, защита IP20.
Реле уровня EBR-1
Реле, оснащенное шестью датчиками EBR-2 – специально разработанное модульное реле контроля, применяемое в колодцах и резервуарах. Также данное реле обладает множеством настроек, уведомлением о достижении минимального и максимального показателей уровня воды, датчики имеют высокую чувствительность к электропроводности жидкости.
В комплект входят шесть датчиков. Благодаря стоимости данное реле контроля является идеальным вариантом для современного контролирования уровня воды.
Устройство, схема и подключение промежуточного реле
Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. Промежуточные электромагнитные реле применяются во многих электронных и электрических схемах и предназначены для коммутации электрических цепей. Они используются для усиления и преобразования электрических сигналов; запоминания информации и программирования; распределения электрической энергии и управления работой отдельных элементов, устройств и блоков аппаратуры; сопряжения элементов и устройств радиоэлектронной аппаратуры, работающих на различных уровнях напряжений и принципах действия; в схемах сигнализации, автоматики, защиты и т.п.
Промежуточное электромагнитное реле представляет собой электромеханическое устройство, которое может коммутировать электрические цепи, а также управлять другим электрическим устройством. Электромагнитные реле делятся на реле постоянного
и
переменного тока
.
Работа электромагнитного реле основана на взаимодействии магнитного потока обмотки и подвижного стального якоря, который намагничивается этим потоком. На рисунке показан внешний вид промежуточного реле типа РП-21.
Регистрация уровня воды в закрытом резервуаре (сигнализатор уровня)
Поплавковые датчики часто используют для сигнализации уровня жидкости в закрытом резервуаре. Контакты датчиков коммутируют сигнальные лампы на шкафу управления. Для этих целей также может быть использован специализированный прибор — сигнализатор уровня. В этом случае сигналы от датчиков заводят на входы прибора. На рисунке приведён пример регистрации уровня воды с помощью сигнализатора уровней САУ-М6 .
Tags: поплавковый датчик уровня, реле уровня, сигнализатор уровня, управление насосами
Устройство реле.
Реле представляет собой катушку
, обмотка которой содержит большое количество витков медного изолированного провода. Внутри катушки находится металлический стержень (
сердечник
), закрепленный на Г-образной пластине, называемой
ярмом
. Катушка и сердечник образуют
электромагнит
, а сердечник, ярмо и якорь образуют
магнитопровод реле
.
Над сердечником и катушкой расположен якорь
, выполненный в виде пластины из металла и удерживаемый при помощи
возвратной пружины
. На якоре жестко закреплены
подвижные контакты
, напротив которых расположены соответствующие пары
неподвижных контактов
. Контакты реле предназначены для замыкания и размыкания электрической цепи.
Датчики «Кристал»
Указанный поплавковый датчик уровня для агрессивных сред выделяется своей компактностью. Максимальное давление система выдерживает в 3.3 бара. Головка измерителя имеет диаметр 2.3 см. Кабельный ввод используется с пластиковым уплотнителем. Кольцо в данном случае установлено с зажимом. Также важно отметить, что дифференциальное сопротивление устройства находится на уровне 40 градусов. Барьер искрозащиты в нем предусмотрен. Приобрести этот датчик уровня пользователь способен по цене от 2400 руб.
Как работает реле.
В исходном состоянии, пока на обмотку реле не подано напряжение, якорь под воздействием возвратной пружины находится на некотором расстоянии от сердечника.
При подаче напряжения в обмотке реле сразу начинает течь ток и его магнитное поле намагничивает сердечник, который преодолевая усилие возвратной пружины, притягивает якорь. В этот момент контакты, закрепленные на якоре, перемещаясь, замыкаются или размыкаются с неподвижными контактами.
После отключения напряжения ток в обмотке исчезает, сердечник размагничивается, и пружина возвращает якорь и контакты реле в исходное положение.
Модели АРС
Указанный датчик чаше всего используется в водоемах. В данном случае головка измерителя применяется небольшого диаметра. Согласно документации, нагрузочная способность модели равняется 1 А. Кабельный ввод в устройстве герметичный. Уплотнитель у датчика уровня сделан полностью из пластика. Дифференциал переключения устройства находится на уровне 45 градусов.
Корпус у модели очень компактный. Выходной контакт используется открытого типа. Барьер искрозащиты у модели отсутствует. Максимальное давление указанные датчики уровня воды в емкости (поплавковый тип) выдерживают в 3 бара. Приобрести его можно по цене от 2 тыс. руб.
Контакты реле.
В зависимости от конструктивных особенностей контакты промежуточных реле бывают нормально разомкнутые
(замыкающие),
нормально замкнутые
(размыкающие) или
перекидные
.
3.1. Нормально разомкнутые контакты.
Пока напряжение питания не подано на катушку реле, его нормально разомкнутые контакты всегда разомкнуты
. При подаче напряжения реле срабатывает и его контакты
замыкаются
, замыкая электрическую цепь. На рисунках ниже показана работа нормально разомкнутого контакта.
3.2. Нормально замкнутые контакты.
Нормально замкнутые контакты работают наоборот: пока реле обесточено, они всегда замкнуты
. При подаче напряжения реле срабатывает и его контакты
размыкаются
, размыкая электрическую цепь. На рисунках показана работа нормально разомкнутого контакта.
3.3. Перекидные контакты.
У перекидных контактов при обесточенной катушке средний
контакт, закрепленный на якоре, является
общим
и замкнут с одним из неподвижных контактами. При срабатывании реле средний контакт вместе с якорем перемещается в сторону другого неподвижного контакта и замыкается с ним, одновременно разрывая связь с первым неподвижным контактом. На рисунках ниже показана работа перекидного контакта.
Многие реле имеют не одну, а несколько контактных групп, что позволяет осуществлять управление несколькими электрическими цепями одновременно.
К контактам промежуточных реле предъявляются особые требования. Они должны иметь малое переходное сопротивление, большую износоустойчивость, малую склонность к привариванию, высокую электропроводность и большой срок службы.
В процессе работы контакты своими токоведущими поверхностями прижимаются друг к другу с определенным усилием, создаваемым возвратной пружиной. Токоведущая поверхность контакта, соприкасающаяся с токоведущей поверхностью другого контакта называется контактной поверхностью
, а место перехода тока из одной контактной поверхности в другую называется
электрическим контактом
.
Соприкосновение двух поверхностей происходит не по всей кажущейся площади, а лишь отдельными площадками, так как даже при самой тщательной обработке контактной поверхности на ней все равно будут оставаться микроскопические бугорки и шероховатости. Поэтому общая площадь соприкосновения
будет зависеть от материала, качества обработки контактных поверхностей и усилия сжатия. На рисунке показаны контактные поверхности верхнего и нижнего контактов в сильно увеличенном виде.
В месте перехода тока с одного контакта в другой возникает электрическое сопротивление, которое называется переходным сопротивлением контакта
. На величину переходного сопротивления существенное влияние оказывает величина контактного нажатия, а также сопротивление окисных и сульфидных пленок, покрывающих контакты, так как они являются плохими проводниками.
В процессе длительной работы поверхности контактов изнашиваются и могут покрываться налетами копоти, окисными пленками, пылью, непроводящими частицами. Также износ контактов может быть вызван механическими, химическими и электрическими факторами.
Механический износ происходит при скольжении и ударах контактных поверхностей. Однако главной причиной разрушения контактов являются электрические разряды
, возникающие при размыкании и замыкании цепей в особенности цепей постоянного тока с индуктивной нагрузкой. В момент размыкания и замыкания на контактных поверхностях происходят явления плавления, испарения и размягчения контактного материала, а также перенос металла с одного контакта на другой.
В качестве материалов для контактов реле применяют серебро, сплавы твердых и тугоплавких металлов (вольфрам, рений, молибден) и металлокерамические композиции. Наибольшее применение получило серебро, обладающее малым контактным сопротивлением, высокой электропроводностью, хорошими технологическими свойствами и относительно невысокой стоимостью.
Следует помнить, что абсолютно надежных контактов нет, поэтому для повышения их надежности применяют параллельное и последовательное включение контактов: при последовательном включении контакты могут разорвать большой ток, а параллельное включение повышает надежность замыкания электрической цепи.
Поплавковые уровнемеры и сигнализаторы, поплавковое реле уровня
Поплавковые средства измерений уровня получили широкое распространение в связи с простотой их конструкции и достаточно высокой точностью.
Основными элементами поплавковых средств измерения уровня являются поплавок, передаточный механизм и отсчетное или регистрирующее устройство. При изменении уровня жидкости поплавок перемещается вместе с ней на всем диапазоне измерения.
Существует много конструктивных решений преобразователей. В основном это сигнализаторы уровня с механической связью поплавка и измерительной схемы, причем связь может быть как гибкой (нить, трос, лента), так и жесткой (рычаг, рейка). При использовании поплавковых уровнемеров с гибкой связью чрезвычайно затруднено измерение уровня в сосудах, работающих под давлением или требующих герметичности, так как при выводе гибкого элемента через сальниковый узел возникают значительные сопротивления, ведущие к погрешностям измерения уровня. В этих случаях предпочтительней применение уровнемеров с магнитной связью поплавка и измерительной схемы.
Для измерения уровня однородных, не выпадающих в осадок, не кристаллизующихся жидкостей в различных технологических резервуарах предназначено поплавковое реле уровня и электрические сигнализаторы уровня.
Принцип действия сигнализатора уровня (рис. 1) основан на зависимости положения поплавка, находящегося в измеряемой среде от ее уровня. При изменении уровня жидкости изменяется положение поплавка 5, связанного с постоянным магнитом 4. Аналогичный постоянный магнит 3 размещен в герметичном алюминиевом корпусе. Благодаря магнитной связи магнитов, ориентированных одноименными полюсами относительно друг друга, это перемещение управляет контактным устройством 2 через герметичную стенку. При достижении жидкостью верхнего предельного положения нормально закрытый контакт размыкается, а нормально открытый замыкается.
Конструктивно сигнализатор состоит из поплавка 5 с магнитом 4 закрепленным на оси кронштейна 6, размещенного в литом корпусе 1. У сигнализатора уровня (см. рис. 1,б) магнит 4 и поплавок 5 взаимодействуют друг с другом при помощи упоров 7 (магнит и поплавок независимо крепятся на оси 8, но магнит жестко связан с кронштейнами 9). У сигнализатора уровня (см. рис. 1,в) поплавок 5 взаимодействует с магнитом 4 при помощи регулируемых по высоте планок 10, расположенных на гибком тросе, натянутом противовесами 11. Погрешность срабатывания не превышает ±3 мм.
Электрическая схема реле.
На принципиальных схемах катушка электромагнитного реле изображается прямоугольником и буквой «К» с цифрой порядкового номера реле в схеме. Контакты реле обозначаются этой же буквой, но с двумя цифрами, разделенными точкой: первая цифра указывает на порядковый номер реле, а вторая на порядковый номер контактной группы этого реле. Если же на схеме контакты реле расположены рядом с катушкой, то их соединяют штриховой линией.
Запомните.
На схемах контакты реле изображают в состоянии, когда на него напряжение еще не подано.
Электрическую схему и нумерацию выводов реле производитель указывает на крышке, закрывающей рабочую часть реле.
На рисунке видно, что выводы катушки обозначены цифрами 10
и
11
, и что реле имеет три группы контактов:
7 — 1 — 48 — 2 — 59 — 3 — 6
Здесь же под электрической схемой указаны электрические параметры контактов, показывающие, какой максимальный ток они могут пропустить (коммутировать) через себя.
Контакты данного реле коммутируют переменный ток не более 5 А при напряжении 230 В, и постоянный ток не более 5 А при напряжении 24 В. Если же через контакты пропускать ток больше указанного, то они очень скоро выйдут из строя.
На некоторых типах реле производитель дополнительно нумерует выводы со стороны присоединений, что очень удобно.
Для удобства эксплуатации, замены и монтажа реле применяют специальные колодки, которые устанавливаются на стандартную DIN-рейку. В колодках предусмотрены отверстия для контактов реле и винтовые контакты для подключения внешних проводников. Винтовые контакты имеют нумерацию контактов, которая соответствует нумерации контактов реле.
Также на катушках реле указывают род тока и рабочее напряжение обмотки реле.
На этом пока закончим, а во второй части рассмотрим основные параметры
и
подключение электромагнитных реле
, где на примерах простых схем разберем работу реле.
До встречи на страницах сайта. Удачи!
1. И. Г. Игловский, Г. В. Владимиров – «Справочник по электромагнитным реле», Л., Энергия, 1975 г. 2. М. Т. Левченко, П. Д. Черняев – «Промежуточные и указательные реле в устройствах релейной защиты и автоматики», Энергия, Москва, 1968, (Б-ка электромонтера, вып. 255). 3. В. Г. Борисов, – «Юный радиолюбитель», Москва, «Радио и связь» 1992 г.
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Комментарии0 Поделиться:
Загрузка …
Похожие материалы
Обслуживание и ремонт поплавка
При условии соблюдения правил эксплуатации, поплавок для включения насоса будет работать долго и исправно. Если элемент применяется в условиях работы с чистой водой, то специального обслуживания он не требует. Если же поплавок используется при работе с грязной водой и большим количеством твердых фракций, то его, как и всю систему, необходимо промывать под струей чистой воды. Делать это необходимо не реже 1 раза в месяц. Таким образом, вы защитите деталь от прилипания к напорной трубе или к насосу.
В случае попадания воды внутрь поплавка, подгорания его контактов или нарушения целостности изоляции кабеля, все неисправные элементы нужно заменить, так как ремонту они не поддаются. Если из строя полностью вышел сам электронный поплавок, то менять его необходимо в специальных сервисных центрах.
Датчики поплавкового типа Nivelco
Этот датчик уровня (поплавковый) производится для колодцев и бассейнов. Уплотнитель у модели изготовлен из обычной резины. Прослужить указанный датчик долго не может. Однако следует учитывать низкую стоимость товара. Если говорить про конструктивные особенности датчика уровня, то важно отметить, что кольцо у него располагается над зажимом. В данном случае диаметр посадочного фланца равняется 3.4 см.
Непосредственно топливный зонд располагается под головкой измерителя. Направляющая стойка в устройстве кроткая. Угол переключения модели – 13 градусов. Показатель нагрузочной способности не превышает 2 А. Максимальное давление система выдерживает в 3 бара. Барьер искрозащиты в устройстве предусмотрен. Приобрести этот датчик уровня пользователь способен по цене от 2 тыс. руб.
Устройства поплавкового типа Wilo
Этот датчик уровня (поплавковый) используется в основном в открытых водоемах. Для агрессивной среды он не подходит однозначно. Головка измерителя у него имеется небольшого диметра. Выходной кабель устройства располагается под защитным кольцом. Если говорить про параметры, то важно отметить, что максимальная допустимая температура составляет 140 градусов.
Выходной контакт в устройстве установлен открытого типа. Показатель максимального давления не превышает 2 бар. Угол переключения датчика уровня составляет 12 градусов. Подсоединительный кабель у модели делается с уплотнителем. Непосредственно изолирующая пластина сделана из силикона. Дифференциал переключения равняется только 30 градусам. Для бассейнов этот датчик уровня не подходит. Приобрести прибор можно по цене от 1900 руб.
Модели поплавкового типа Optima
Этот датчик уровня жидкости (поплавковый) используется в пожарных резервуарах и водоемах. Отличительной особенностью модели считается большой посадочный фланец. Кольцо в данном случае установлено с зажимом. Диаметр головки измерителя составляет ровно 2.5 см. Уплотнитель в представленном датчике уровня сделан из пластика. Заглушка производителем не предусмотрена.
Максимальное избыточное давление устройства находится на уровне 3 кг на кв. см. Нагрузочная способность этого датчика уровня не превышает 2 А. Если верить производителю, то степень защиты имеется с маркировкой ИП68. Приобрести этот датчик уровня можно за 2100 руб.
Описание датчика уровня Jhcool
Этот датчик уровня (поплавковый) подходит для использования в колодцах и бассейнах. По размерам он является очень компактным. Непосредственно головка измерителя у него установлена вместе с уплотнителем. Сделан он полностью из резины. Посадочный фланец располагается на специальном кольце. Подсоединительный клапан находится в нижней части конструкции. Заглушка в данном случае не предусмотрена. Также важно отметить, что у модели имеется один контакт сопротивления. Нагрузочная способность датчика уровня не превышает 1 А.
Показатель максимального давления находится на отметке в 4 бара. Для агрессивной среды представленный экземпляр не подходит. Также важно отметить, что у модели малый угол переключения. Минимальное избыточное давление не превышает 1 кг на кв. см. Подсоединительный кабель в устройстве установлен двухжильного типа. Купить данный датчик уровня можно за 1800 руб.
Описание модели Fine Tek
Эти датчики уровня и поплавковые переключатели подходят для агрессивной среды. Используется прибор не только в приямках, но и в колодцах. Компактные размеры устройства позволяют выдерживать большое давление. Нагрузочная способность представленного датчика уровня находится на уровне 2 А.
Диаметр головки измерителя составляет ровно 2.5 см. Кабельный ввод у модели установлен со специальным уплотнителем. Если верить документации на прибор, то сделан он из пластика. Посадочный фланец используется большого диаметра. Также важно отметить, что в устройстве есть топливный зонд. Располагается он сразу под головкой измерителя. Заглушка у этой модели сделана из силикона. Стоит указанный датчик уровня в районе 2400 руб.
Параметры модели Varma
Этот поплавковый датчик уровня может использоваться в жидкостях большой плотности. Кабельный ввод у модели применяется двухжильного типа. Диаметр головки измерителя составляет ровно 2.3 см. Уплотнитель в представленном датчике уровня изготовлен полностью из пластика. Трубка у модели имеется удлиненная. Топливный зонд у прибора располагается под головкой измерителя.
Максимальная допустимая температура равняется 230 градусов. Выходной контакт применяется закрытого типа. Максимальная плотность жидкости равняется 4 кг на кв. см. Направляющая стойка имеется с диаметром в 2.3 см. Топливный зонд у этого датчика уровня отсутствует. Приобрести указанную модификацию пользователь способен по цене от 2700 руб.
