Датчик рівня — один з тих елементів автоматики, на якому не варто економити. Від коректної роботи цього пристрою залежить безперервність технологічного процесу: переповнений силос зупиняє прийом зерна, спустошений до нуля може пошкодити транспортне обладнання, а помилкові спрацьовування генерують аварійні зупинки, які обходяться дорожче за саме обладнання.
Принципи вимірювання: вібраційний, радарний, ємнісний
Сучасні датчики рівня для сипких матеріалів реалізують кілька різних фізичних принципів, і вибір між ними залежить не від ціни, а від умов конкретного застосування.
Вібраційні датчики (ротаційні та вібраційні виделки) — найнадійніший і найпростіший варіант для дискретного контролю (є/немає матеріалу). Ротаційний датчик типу SE111 має крильчатку, яка обертається у відсутність матеріалу і зупиняється при його досягненні. Підходить для зерна, борошна, манки, гранул. Мінімально чутливий до запиленості, вологості та електромагнітних завад. Вібраційна виделка — ще простіший пристрій для легких сипких матеріалів. Не має рухомих частин, тому практично не вимагає обслуговування.
Радарні рівнеміри (безконтактні) — для безперервного вимірювання рівня матеріалу. Пристрій типу SK-R800NC генерує мікрохвильовий імпульс, вимірює час відбиття від поверхні матеріалу і перераховує його у відстань. Діапазон вимірювання до 20–30 метрів, що дозволяє використовувати його у великих силосах і бункерах. Не залежить від температури, запиленості та вологості всередині ємності.
Ємнісні датчики — реагують на зміну діелектричної проникності середовища при контакті з матеріалом. Підходять як для сипких, так і для рідких матеріалів. При виборі важливо враховувати діелектричну проникність конкретного продукту — для різних зернових культур вона відрізняється.
Чому марка виробника має значення
На ринку представлені датчики від десятків виробників з різних країн, і цінова різниця між ними може бути п’ятикратною. Але в промисловому середовищі провалитися в роботі може і дорогий прилад — і тоді вартість простою виробництва за кілька годин перевищить вартість усіх зекономлених на датчиках грошей.
FineTek, Nivelco, SKOV, Spesita — виробники, продукція яких перевірена роками на зернопереробних підприємствах України. Їхні датчики відповідають промисловим класам захисту IP65–IP67 і витримують запиленість, характерну для млинів і елеваторів. Це не маркетинг, а технічна специфікація, яка безпосередньо впливає на термін служби.
Дискретний чи аналоговий вихід
Датчики рівня поділяються за типом вихідного сигналу: дискретні видають сигнал «є матеріал/немає матеріалу» і підходять для захисту від переповнення або спрацьовування аварії. Аналогові видають сигнал 4–20 мА пропорційно рівню заповнення і дозволяють відстежувати поточний стан у динаміці, виводити на мікропроцесорний індикатор або передавати в систему SCADA.
Для більшості практичних завдань на зернових підприємствах достатньо двох дискретних датчиків на кожній ємності: нижнього (захист від спустошення) і верхнього (захист від переповнення). Для точного обліку залишків зерна потрібен аналоговий безконтактний рівнемір.
Монтаж і обслуговування
Вібраційні та ємнісні датчики монтуються через стінку або покрівлю ємності, займаючи один різьбовий отвір. Радарні рівнеміри встановлюються зверху з кутом нахилу, розрахованим так, щоб виключити відбиття від внутрішніх конструкцій силосу. Принципові помилки монтажу — встановлення ротаційного датчика там, де матеріал падає безпосередньо на крильчатку (призводить до механічного пошкодження), і некоректний кут нахилу радара (дає хибні відбиття).
Повний каталог датчиків рівня для сипких і рідких матеріалів доступний за адресою https://remix.in.ua/ua/ — де представлені моделі від FineTek, Nivelco, SKOV та інших виробників з технічними характеристиками і наявністю на складі.