Sensores de nível óptico com interface de corrente. Sensores de nível óptico du-o com interface de corrente Princípio de funcionamento e características de design dos sensores de nível aries pdu-i
Os sensores são projetados para medir o nível de líquidos e convertê-lo em um sinal de corrente unificado de 4 a 20 mA.
Faixa de medição: 0…2000 mm (ver modificações)
Temperatura operacional:
−55…125°С
Material da caixa: aço inoxidável
Verificação primária: nenhuma
Sensor flutuante ÁRIES PDU-I projetado para medir o nível de líquidos com um sinal de saída 4…20 mA. Pode ser utilizado como parte de sistemas de monitoramento e regulação de níveis de líquidos (água, soluções aquosas, derivados de petróleo leve e outros meios líquidos, inclusive agressivos, com exceção de sensores corrosivos ao material) em diversos tanques.
Princípio de funcionamento e exemplo de aplicação
Um medidor de nível de flutuação magnética consiste estruturalmente em uma haste de medição e uma flutuação magnética movendo-se ao longo da haste. Os interruptores Reed são instalados dentro da haste com um passo de 1 interruptor Reed por 10 mm de comprimento. Ao mudar posição vertical flutuando ao longo da haste sensível, como resultado de um aumento ou queda no nível do líquido, a resistência de saída do sensor muda, que é processada pelo circuito de medição e convertida em um sinal de corrente analógico de 4...20 mA. Assim, o sinal de saída de um medidor de nível analógico é diretamente proporcional ao nível do líquido. Chaves reed com sensibilidade magnética em caixas plásticas seladas são usadas como elemento sensível nos sensores.
Nome do parâmetro | Significado |
---|---|
Parâmetros elétricos | |
Diagrama de conexão | Dois fios |
Tipo de corrente de alimentação | Constante |
Tensão de alimentação, V | 10...36 |
Sinal de saída, mA | 4...20 |
Consumo de energia, W, não mais | 1 |
Resistência de carga, Ohm, não mais | determinado pela fórmula: (U-8)*50, onde U é a tensão de alimentação, V |
Características metrológicas | |
Faixa de medição de nível, mm | de 0 a 250...2000 |
Resolução de medição de nível (resolução), mm | 10 |
Erro de medição de nível, mm | ±(10+0,01*l), onde L é a faixa de medição de nível |
Erro de medição adicional dependendo da temperatura, % por 10 °C, não mais | 0,2 |
Parâmetros de projeto | |
Localização do eixo do furo de montagem do sensor no tanque | Vertical |
Tamanho da rosca de conexão | G2 |
Tamanho chave na mão, mm | 36 |
Diâmetro da bainha externa do cabo de conexão, mm | 4...8 |
Seção transversal dos fios de conexão, mm2 | 0,2...2 |
Material da peça de trabalho do sensor | Aço 12Х18Н10Т |
Grau de proteção de acordo com GOST 14254 | IP65 |
Parâmetros à prova de explosão* | |
Marcação de proteção contra explosão | 0ExiaIICT4 |
Tensão máxima de entrada Ui, V | 31,8 |
Corrente máxima de entrada Ii, mA | 88 |
Capacitância interna máxima Ci, µF | 0,05 |
Indutância interna máxima Li, mH | 0,1 |
* - somente para sensores à prova de explosão (verifique informações no suporte técnico) |
termos de uso
- Temperatura ambiente de menos 40 a +85 °C;
- Temperatura ambiente de trabalho de -55 a +125 °C;
- Pressão média de trabalho não superior a 4 MPa;
- A densidade do meio de trabalho não é inferior a 0,65 g/cm3;
- O ambiente de trabalho deve ser não agressivo em relação aos materiais do sensor em contato com ele.
Dentro da haste sensível, são instalados interruptores reed para cada 10 mm de seu comprimento. Quando o nível do líquido muda, uma bóia magnética se move para cima ou para baixo na haste sensora, acionando os interruptores reed. Como resultado, a resistência de saída do sensor muda. O bloco com o circuito de medição processa a variação da resistência de saída do sensor e a converte em um sinal de corrente unificado de 4...20 mA. Assim, o sinal de saída do sensor 4...20 mA muda proporcionalmente à diminuição ou aumento do nível do líquido a cada 10 mm.
Características técnicas do sensor de nível OWEN PDU-I:
Parâmetro | Significado |
Localização do sensor no recipiente | Somente verticais |
Resolução de medição de nível | 10mm |
Erro de medição de nível | ±1% +10 mm |
Densidade do meio medido | não inferior a 0,65 g/cm³ |
Temperatura do meio medido | -60...+125°С |
Temperatura ambiente | -40...+85 °С |
Pressão média | não mais que 4,0 MPa (40 kgf/cm²) |
Tipo de corrente de alimentação | CC |
Tensão de alimentação: | |
|
|
Faixa de medição de corrente de saída | 4…20 mA |
Resistência de carga | não mais que (U-8) × 50 Ohm (onde U é a tensão de alimentação, V, não menos que 10 e não mais que 36) |
Consumo de energia | não mais que 1 W |
Grau de proteção | IP67 |
Diâmetro da bainha externa do cabo de conexão | 4…8mm |
Seção transversal do fio de conexão | 0,2…2 mm² |
Material da peça de trabalho do sensor | Aço inoxidável aço 12Х18Н10Т |
Tamanho da rosca de conexão | G2" |
Tamanho chave na mão | 36mm |
Vida útil do sensor | Pelo menos 8 anos |
Período de garantia | 12 meses a partir da data de venda |
O princípio de funcionamento de um sensor de nível de combustível com saída de corrente de 4-20 mA é medir o consumo de corrente no circuito de potência do sensor.
O padrão 4–20 mA tem as seguintes vantagens sobre outros métodos de conexão de sensores:
O comprimento permitido da linha de comunicação sensor-gravador é de até 500 m;
Economia devido ao uso de cabo de 2 núcleos em vez de 3 fios;
Alta imunidade a ruídos, portanto para a maioria das aplicações é possível utilizar cabo não blindado;
Diagnóstico automático das condições de “Quebra de linha de comunicação” e “Mau funcionamento do sensor” – baseado na ausência de corrente no circuito do sensor.
A maioria dos controladores pode ser dividida em dois tipos de acordo com o método de conexão de sensores com saída de 4–20 mA:
1. Controladores com fontes de alimentação integradas e resistência de carga, com os chamados. conexão direta de sensores com saída 4-20mA. O diagrama de conexão para tais controladores é mostrado no diagrama 1
2. Controladores, para conexão de sensores 4-20mA aos quais é necessária uma fonte de alimentação externa e resistência de carga. O diagrama de conexão para tais controladores é mostrado no Diagrama 2
Esquema nº 2. Conectando sensores com saída 4-20mA a controladores usando fontes de alimentação externas e resistência de carga Rh
Para controladores com conexão direta de sensores de 4-20 mA, as classificações de tensão da fonte de alimentação e resistência de carga são geralmente consistentes, para controladores com unidades externas fonte de alimentação e carga, essas classificações devem ser calculadas.
a) A partir da especificação do controlador utilizado, obtenha dados sobre a faixa de tensão de entrada da entrada analógica do controlador, por exemplo, 0-10 V;
b) Para a faixa de entrada de 0 a 10 V, selecione uma classificação de resistência de carga de 500 Ohms com base no cálculo de que, com uma corrente máxima de medição do sensor igual a 20 mA, 10 V devem cair na resistência de carga;
c) Calcule o valor mínimo permitido da tensão da fonte de alimentação somando a tensão mínima permitida nos terminais do sensor, igual a 9 V, e a queda de tensão na resistência da carga, igual a 10 V. O valor é 19 V. Como resultado fonte de alimentação para o sensor, você pode selecionar uma fonte de alimentação com saída padrão 24V.
Tabela de correspondência entre uma série de faixas de entrada padrão de controladores, resistência de carga e tensão de alimentação necessária.
Faixa de entrada do controlador | 0-1V | 0-2V | 0-5V | 0-10V |
Valor necessário da resistência de carga do circuito de corrente Rh | 50 ohms | 100 ohms | 250 ohms | 500 ohms |
Tensão em Rh na corrente 4 mA | 0,2V | 0,4V | 1 V | 2V |
Tensão em Rh na corrente 20 mA | 1 V | 2V | 5V | 10V |
Faixa de mudanças de tensão na resistência de carga Rh | 0,2-1V | 0,4-2V | 1-5V | 2-10V |
Tensão de alimentação padrão recomendada | 12V | 12V | 15V | 24V |
Tensão do sensor com corrente de 20 mA | 11V | 10V | 10V | 14V |
Alimentação da fonte de alimentação baseada na corrente máxima permitida de 30 mA | 0,36 W | 0,36 W | 0,45 W | 0,72V |
Características técnicas do sensor de nível de combustível Padrão 4-20
Característica | Significado |
Tipo de saída de sinal | Corrente, 4-20 mA |
Limite de erro do sinal de saída | não mais que ±1,0% |
Faixa de temperatura operacional | -40+70С |
Corrente mínima gerada | 4mA |
Comprimento da peça de trabalho FLS | até 2.000 mm |
Tensão de alimentação FLS 4-20 da rede on-board | 10-30V |
Consumo atual | não mais que 20 mA |
Corrente máxima de carga | 500 mA |
Tempo para o FLS atingir o estado estacionário após ligar a energia | não mais que 20 segundos |
Dimensões | não mais que O70x2000 mm |
Peso FLS | não mais que 4,0 kg |
Tempo de operação contínua | ilimitado |
Tempo médio para falha | não menos que 50.000 horas |
Vida útil percentual gama em y = 95% | 12 anos |
Grau de proteção habitacional | não inferior a IP66 |
Garantia | 2 anos |
Sensores de nível óptico DU-O com interface atual
Sensor de nível óptico DU-O com interface de saída de corrente é projetado para determinar a interface ar-líquido em tanques com água e derivados de petróleo leve e líquidos agressivos.O princípio de funcionamento do sensor baseia-se na medição da diferença na densidade óptica do líquido e do ar. Assim, o sensor é adequado para utilização com líquidos que possuam densidade óptica diferente do ar, por exemplo, como indicadores de presença de combustível, sensores de limite de água em recipientes e canais, independente do grau de contaminação.
Os sensores atendem aos padrões de proteção contra explosão e são adequados para uso em sistemas de proteção contra transbordamento instalados diretamente em áreas perigosas.
O design em miniatura do sensor permite que ele seja instalado em locais de difícil acesso: tubos estreitos, tubos, juntas, onde é impossível instalar sensores de vibração, flutuação e outros tipos de nível.
Para facilitar a instalação, o sensor está disponível com cabo embutido na caixa ou com conexão destacável. Adequado para instalação em qualquer posição: horizontal, vertical (direto e reverso).
Âmbito de aplicação:
Características técnicas dos sensores de nível DU-O-1...4
Nome do parâmetro | DU-O-1 | DU-O-2 | DU-O-3 | DU-O-4 |
Tensão de alimentação, V | CD 5...18 | |||
Consumo atual, não mais, mA | (10 ou 20) ±20% | |||
Tempo de resposta ao fazer a transição do ar para o líquido, não mais, ms | 1 | |||
Tempo de resposta na transição de líquido para ar, não mais, ms | 250 | |||
Viscosidade líquida, não superior a cSt | 0,55 - 6 | |||
Atualização das leituras pelo menos uma vez a cada s | 1 | |||
Interface | 4-20mA | |||
Material de habitação | Latão, aço inoxidável, AK 12 de acordo com revestimento químico GOST 1583-93. | |||
Material do sensor | poliamida | |||
Conexão com o processo | rosca G1/2-B | rosca M18x1 | ||
Marcação de proteção contra explosão | OExiallAT6X | |||
Temperatura ambiente, °C | -40...+50 | |||
Proteção contra poeira e umidade | IP67 | |||
Pressão do processo, não mais, MPa | 0,2 | |||
Resistência à vibração | grupo nº 2 de acordo com GOST 12997-84 | |||
Versão climática | UHL | |||
Construtivo | Com cabo integrado e suporte para mangueira de metal | Com cabo embutido | Com conexão de cabo removível | Com cabo embutido |
Comprimento da haste com elemento sensível, m | 0,45...2 a pedido | - |