Welche Arten von Wasserstandssensoren gibt es?
Hier sind 7 Arten von Flüssigkeitsstandsensoren als Referenz:
1. Optischer Wasserstandsensor
Der optische Sensor ist ein Festkörpersensor. Sie nutzen Infrarot-LEDs und Fototransistoren und sind optisch gekoppelt, wenn sich der Sensor in der Luft befindet. Wenn der Sensorkopf in die Flüssigkeit eingetaucht wird, entweicht das Infrarotlicht, wodurch sich die Ausgabe ändert. Diese Sensoren können das Vorhandensein oder Fehlen nahezu jeder Flüssigkeit erkennen. Sie sind unempfindlich gegenüber Umgebungslicht, werden an der Luft nicht durch Schaum beeinträchtigt und an der Flüssigkeit werden sie nicht durch kleine Bläschen beeinträchtigt. Dies macht sie überall dort nützlich, wo Zustandsänderungen schnell und zuverlässig erfasst werden müssen und wo sie über lange Zeiträume ohne Wartung zuverlässig arbeiten können.
Vorteile: berührungslose Messung, hohe Genauigkeit und schnelle Reaktion.
Nachteile: Nicht unter direkter Sonneneinstrahlung verwenden, da Wasserdampf die Messgenauigkeit beeinträchtigt.
2. Kapazitiver Flüssigkeitsstandsensor
Kapazitive Füllstandsschalter verwenden im Stromkreis zwei leitende Elektroden (normalerweise aus Metall), und der Abstand zwischen ihnen ist sehr kurz. Wenn die Elektrode in die Flüssigkeit eingetaucht wird, schließt sie den Stromkreis.
Vorteile: Kann zur Bestimmung des Anstiegs oder Abfalls der Flüssigkeit im Behälter verwendet werden. Indem die Elektrode und der Behälter auf die gleiche Höhe gebracht werden, kann die Kapazität zwischen den Elektroden gemessen werden. Keine Kapazität bedeutet keine Flüssigkeit. Eine volle Kapazität stellt einen vollständigen Behälter dar. Die Messwerte „leer“ und „voll“ müssen erfasst werden, anschließend werden 0 % und 100 % geeichte Messgeräte zur Anzeige des Flüssigkeitsstandes verwendet.
Nachteile: Die Korrosion der Elektrode verändert die Kapazität der Elektrode und sie muss gereinigt oder neu kalibriert werden.
3. Stimmgabel-Niveausensor
Der Stimmgabel-Füllstandsmesser ist ein Füllstandschalterwerkzeug für Flüssigkeiten, das nach dem Stimmgabelprinzip entwickelt wurde. Das Funktionsprinzip des Schalters besteht darin, seine Vibration durch die Resonanz des piezoelektrischen Kristalls hervorzurufen.
Jedes Objekt hat seine Resonanzfrequenz. Die Resonanzfrequenz des Objekts hängt von der Größe, Masse, Form, Kraft usw. des Objekts ab. Ein typisches Beispiel für die Resonanzfrequenz eines Objekts ist: Derselbe Glasbecher wird in einer Reihe mit Wasser unterschiedlicher Höhe gefüllt und durch Antippen kann eine instrumentale Musikdarbietung ausgeführt werden.
Vorteile: Es kann völlig unabhängig von Strömung, Blasen, Flüssigkeitstypen usw. sein und es ist keine Kalibrierung erforderlich.
Nachteile: Nicht in viskosen Medien einsetzbar.
4. Membran-Flüssigkeitsstandsensor
Der Membran- oder pneumatische Füllstandsschalter ist auf Luftdruck angewiesen, um die Membran zu drücken, die mit einem Mikroschalter im Hauptgehäuse des Geräts in Eingriff steht. Mit steigendem Flüssigkeitsstand erhöht sich der Innendruck im Detektionsröhrchen, bis der Mikroschalter aktiviert wird. Mit sinkendem Flüssigkeitsspiegel sinkt auch der Luftdruck und der Schalter öffnet.
Vorteile: Es ist kein Strom im Tank erforderlich, er kann mit vielen Arten von Flüssigkeiten verwendet werden und der Schalter kommt nicht mit Flüssigkeiten in Kontakt.
Nachteile: Da es sich um ein mechanisches Gerät handelt, muss es mit der Zeit gewartet werden.
5.Schwimmer-Wasserstandsensor
Der Schwimmerschalter ist der originale Füllstandsensor. Es handelt sich um mechanische Geräte. Der Hohlschwimmer ist mit dem Arm verbunden. Wenn der Schwimmer in der Flüssigkeit steigt und fällt, wird der Arm nach oben und unten gedrückt. Der Arm kann mit einem magnetischen oder mechanischen Schalter verbunden werden, um das Ein-/Ausschalten zu bestimmen, oder er kann mit einem Füllstandsmesser verbunden werden, der von voll auf leer wechselt, wenn der Flüssigkeitsstand sinkt.
Der Einsatz von Schwimmerschaltern für Pumpen ist eine kostengünstige und effektive Methode zur Messung des Wasserstandes in der Pumpgrube des Kellers.
Vorteile: Der Schwimmerschalter kann jede Art von Flüssigkeit messen und kann für den Betrieb ohne Stromversorgung ausgelegt werden.
Nachteile: Sie sind größer als andere Arten von Schaltern, und da sie mechanisch sind, müssen sie häufiger verwendet werden als andere Niveauschalter.
6. Ultraschall-Flüssigkeitsstandsensor
Der Ultraschall-Füllstandsmesser ist ein digitaler Füllstandsmesser, der von einem Mikroprozessor gesteuert wird. Bei der Messung wird der Ultraschallimpuls vom Sensor (Wandler) ausgesendet. Die Schallwelle wird von der Flüssigkeitsoberfläche reflektiert und vom selben Sensor empfangen. Es wird von einem piezoelektrischen Kristall in ein elektrisches Signal umgewandelt. Aus der Zeit zwischen Aussenden und Empfangen der Schallwelle wird das Maß für den Abstand zur Flüssigkeitsoberfläche berechnet.
Das Funktionsprinzip des Ultraschall-Wasserstandsensors besteht darin, dass der Ultraschallwandler (Sonde) eine hochfrequente Impulsschallwelle aussendet, wenn er auf die Oberfläche des gemessenen Füllstands (Materials) trifft, reflektiert wird und das reflektierte Echo vom empfangen wird Wandler übertragen und in ein elektrisches Signal umgewandelt. Die Ausbreitungszeit der Schallwelle. Sie ist proportional zum Abstand der Schallwelle zur Oberfläche des Objekts. Die Beziehung zwischen der Schallwellenübertragungsentfernung S und der Schallgeschwindigkeit C sowie der Schallübertragungszeit T kann durch die Formel ausgedrückt werden: S=C×T/2.
Vorteile: Berührungslose Messung, das Messmedium ist nahezu unbegrenzt und kann häufig zur Messung der Höhe verschiedener Flüssigkeiten und fester Materialien verwendet werden.
Nachteile: Die Messgenauigkeit wird stark von der Temperatur und dem Staub der aktuellen Umgebung beeinflusst.
7. Radar-Füllstandsanzeige
Ein Radar-Flüssigkeitsstand ist ein Flüssigkeitsstandmessgerät, das auf dem Prinzip der Zeitreise basiert. Die Radarwelle läuft mit Lichtgeschwindigkeit und die Laufzeit kann durch elektronische Komponenten in ein Füllstandsignal umgewandelt werden. Die Sonde sendet hochfrequente Impulse aus, die sich mit Lichtgeschwindigkeit im Raum ausbreiten. Wenn die Impulse auf die Oberfläche des Materials treffen, werden sie reflektiert und vom Empfänger im Messgerät empfangen, und das Entfernungssignal wird in einen Füllstand umgewandelt Signal.
Vorteile: breites Anwendungsspektrum, unempfindlich gegen Temperatur, Staub, Dampf usw.
Nachteile: Es kommt leicht zu Störechos, die die Messgenauigkeit beeinträchtigen.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 21. Juni 2024