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.
Определение уровня порошков и других сыпучих материалов
Есть много типов технологий с использованием релейного переключения. Так для определения уровня порошка и других сыпучих материалов есть множество способов. С выпуском компанией Proximity Controls серии TFLS
(настраиваемое вибрационное реле уровня) и серии
LTS
(реле наклона) компания Dwyer теперь предлагает пять различных технологий по точечному определению уровня для порошка и других сыпучих материалов. Это:
диафрагма, лопатка, наклон, емкость и вибрация.
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.
Поплавковый выключатель в действии
Перед тем как подключить вновь приобретенный поплавковый выключатель к насосу, целесообразно убедиться в совместимости их технических характеристик. Элементарный способ настройки работы выключателя для электронасосов – внутри резервуара с водой.
Последовательная схема подключения поплавкового выключателя:
- Выполняется прикрепление специального грузила (из комплекта) к кабелю поплавка.
- На краю резервуара осуществляется надежная фиксация кабеля.
- Регулируется амплитуда свободного хода поплавка-переключателя для настройки наибольшего и наименьшего уровня, при достижении которого поплавок-переключатель сработает.
- К насосу поплавок-переключатель подключается в последнюю очередь.
Основные функции, выполняемые поплавковым выключателем:
- Поплавок, подключенный к насосу, выполняющему задачу заполнения емкости, выполнит отключение при всплытии и подключение при достижении нижней отметки.
- Для автоматической станции: включение при достижении верхней отметки уровня жидкости и отключение на нижней (достижении дна емкости).
- Клапаны либо задвижки, имеющие сервопривод: выключатель даст сигнал к закрытию при нахождении в верхней позиции (полная емкость) и распахнет путь воде при достижении нижней позиции.
- Диспетчерский пункт: мониторинг избытка и недостатка воды.
Возможно подведение двух насосных аппаратов к одному поплавку: функция первого насоса – наполнение резервуара в момент нижнего расположения поплавка, миссия второго – выкачивание воды в момент верхнего расположения. Схема эффективна лишь в случае бесперебойной подачи воды в резервуар. Некоторые варианты подключения выключателей для предотвращения насосов от «сухого хода».
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.
Поплавки на монтажной штанге
В одном резервуаре может располагаться до нескольких выключателей, у каждого из которых своя функция: один управляет вспомогательным насосом, другой – основным, третий выступает в роли аварийного датчика уровня воды, четвертый следит за переливом. В любом случае количество поплавков определяется числом подключаемых насосов, а также потребностью системы в защитных устройствах. Крепеж нескольких поплавков производится на особой монтажной штанге. В её роли можно с успехом использовать трубу из пластика, надежно закрепленную в резервуаре. Поплавки-переключатели фиксируются на штанге поодаль друг от друга с таким расчетом, чтобы не мешать работе соседа. Крепление кабеля каждого выключателя выполняется креплением хомутами. Бывают ситуации, когда необходимостью диктуется применение сразу нескольких штанг для крепления поплавков. С учетом условий работы и особенностей проекта определяется количество поплавков- переключателей, нужное для организации работ той или иной системы.
Существует два типа поплавковых выключателей:
- Легкий – для системы, управляющей водоснабжением либо отведением воды;
- Тяжелый — предназначенный для управления дренажными либо фекальными насосами.
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.
Средства измерения уровня сыпучих материалов
Измерение уровня сыпучих сред в емкостях различной формы и объема при автоматизации технологических процессов в пищевой промышленности — более сложная задача, чем контроль уровня жидких сред. Это связано с тем, что сыпучие материалы при заполнении и опорожнении емкостей не имеют горизонтальной поверхности, а образуют откосы в результате трения и некоторого сцепления между частицами сыпучего материала. Давление сыпучих сред на дно и стенки емкости непропорционально высоте уровня, так как на сыпучие материалы не действует закон Паскаля. Большинство сыпучих материалов (особенно соль, сахар, мука и аналогичные им) при хранении теряют сыпучесть, т.е. обладают свойством слеживания. Кроме того, они могут прилипать к поверхностям емкостей и чувствительным элементам преобразователей уровня, что в сочетании со слёживаемостью приводит к зависанию материалов на наклонных и в некоторых случаях на вертикальных плоскостях. Абразивность некоторых сыпучих материалов (зерна, соли и др.) вызывает повышенный износ датчиков уровня, устанавливаемых в бункерах, а кусковые материалы могут вызвать их механические повреждения. Ряд сыпучих материалов (мука, соль, концентрированные корма, сера и др.) образует в емкостях взвешенную, легко воспламеняемую, а при определенных условиях и взрывоопасную пыль. Поэтому электрические уровнемеры могут применяться только во взрывобезопасном исполнении.
Разнообразие условий измерения и характеристик сыпучих сред определяет большую номенклатуру приборов для измерения уровня сыпучих материалов: механические, контактно-механические и поплавковые, гидростатические и электрические, ультразвуковые и др. Необходимо отметить, что ряд выше рассмотренных приборов измерения уровня жидких сред можно успешно использовать для измерения уровня сыпучих материалов. Однако выпускаемые серийно приборы контроля уровня сыпучих материалов не обеспечивают решения всего многообразия задач, возникающих при внедрении АСУ ТП пищевой промышленности.
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
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
