कंडक्टोमेट्रिक स्तर के सेंसर - डिजाइन और संचालन का सिद्धांत

एक मानक कार्य, जो उद्योग में बहुत आम है, विशेष रूप से खाद्य उद्योग में, यह संकेत देना है कि कंटेनर में तरल का एक निश्चित स्तर कब पहुंच गया है। इस समस्या को हल करने के लिए कई तरीके हैं, लेकिन कंडक्टोमेट्रिक लेवल सेंसर का उपयोग करना सबसे सरल और सस्ता तरीका है।

ऐसे सेंसर 0.2 S / m या उससे अधिक की चालकता वाले विद्युत प्रवाहकीय तरल पदार्थों के साथ सफलतापूर्वक काम कर सकते हैं। ऐसे तरल पदार्थों में पीने योग्य और औद्योगिक पानी, क्षारों के कमजोर घोल, एसिड, अपशिष्ट जल और खाद्य तरल पदार्थ (जैसे खमीर या बीयर) शामिल हैं।

कंडक्टोमेट्रिक सेंसर के संचालन का सिद्धांत इस तथ्य पर आधारित है कि जब कंटेनर में तरल एक निश्चित स्तर तक पहुंच जाता है, तो काम करने वाला तरल सेंसर इलेक्ट्रोड को धातु टैंक के शरीर या सेंसर के अतिरिक्त इलेक्ट्रोड को बंद कर देता है, जिससे ए सेंसर सर्किट में विद्युत प्रवाह। नतीजतन, सेंसर सर्किट को बंद करने से रिले सक्रिय हो जाता है, जो बदले में संबंधित सर्किट को नियंत्रित करता है।

तापमान और दबाव की स्थिति के अनुसार, कंडक्टोमेट्रिक स्तर के सेंसर मूल रूप से + 350 ° C तक के तापमान पर और 6.3 MPa तक के दबाव में काम करने में सक्षम होते हैं, जो इलेक्ट्रोड इन्सुलेटर की सामग्री द्वारा निर्धारित किया जाता है, और निर्माता विशिष्ट मूल्यों को इंगित करता है साथ के दस्तावेज में।

कंडक्टोमेट्रिक सेंसर के सामान्य संचालन में बाधाएं हो सकती हैं: तरल का मजबूत झाग, काम करने वाले माध्यम का मजबूत वाष्पीकरण, सेंसर के संवेदनशील तत्व पर इन्सुलेट जमा का गठन और इसके इन्सुलेटर पर प्रवाहकीय जमा। निर्माता सेंसर के लिए अधिक उपयुक्त सामग्री चुनकर इन सभी बाधाओं को रोकने की कोशिश करता है।

आइए एक कंडक्टोमेट्रिक सेंसर के कार्य प्रवाह के भौतिकी को देखें, अर्थात, हम कंडक्टोमेट्री के सार को थोड़ा स्पर्श करेंगे। समाधान का विद्युत प्रतिरोध, क्रमशः - इसका इलेक्ट्रिकल कंडक्टीविटी, एक निश्चित सीमा तक विद्युत प्रवाह संचालित करने के लिए दिए गए समाधान की क्षमता को चिह्नित करें।

ये पैरामीटर विलेय और विलायक के भौतिक-रासायनिक गुणों से दृढ़ता से संबंधित हैं: घुलित आयनों की सांद्रता और उनकी गतिशीलता, इन आयनों का आवेश, विलयन का तापमान, दबाव और कई अन्य कारक।

विद्युत चालकता सीमेंस प्रति सेंटीमीटर (S/cm) में मापी जाती है। अल्ट्राप्योर और शुद्ध पानी की विशेषता ओम प्रति सेंटीमीटर (ओम * सेमी) में व्यक्त प्रतिरोध है।

कंडक्टोमेट्री की शब्दावली के अनुसार, एक कंडक्टोमेट्रिक सेल सेंसर का एक संवेदनशील तत्व है, यह एक सेल स्थिरांक की विशेषता है।

क्लासिक रूप में, कंडक्टोमेट्रिक सेल में कई वर्ग सेंटीमीटर के क्षेत्र के साथ दो समानांतर इलेक्ट्रोड होते हैं, जो एक समाधान में डूबे होते हैं, और उनके बीच की दूरी आमतौर पर कई सेंटीमीटर होती है।

ऐसे प्रत्येक स्थापित संवेदक के लिए, सेल स्थिरांक दर्ज किया जा सकता है और 1/सेमी में व्यक्त किया जा सकता है। आज, अधिक से अधिक कंडक्टोमेट्रिक सेंसर में स्टेनलेस स्टील इलेक्ट्रोड होते हैं, जबकि स्थिरांक अलग होते हैं।

चालकता स्तर सेंसर एक प्रवाहकीय द्रव के एक या अधिक निर्दिष्ट स्तरों की निगरानी कर सकते हैं। और सिद्धांत हमेशा समान होता है - तरल की विद्युत चालकता हवा की विद्युत चालकता से भिन्न होती है, जिसे इलेक्ट्रोड ठीक करते हैं। सेंसर सिंगल-इलेक्ट्रोड या मल्टी-इलेक्ट्रोड हो सकते हैं, जो आपको तरल के कई स्तरों को ट्रैक करने की अनुमति देता है।

अपने सरलतम रूप में, एक कंडक्टोमेट्रिक लेवल सेंसर स्टेनलेस स्टील इलेक्ट्रोड से बना होता है, जिनमें से एक नियंत्रण सर्किट में एक सामान्य के रूप में कार्य करता है और कंटेनर में स्थापित होता है ताकि इसका काम करने वाला हिस्सा तरल के साथ लगातार संपर्क में रहे, विशेष रूप से, तरल के साथ कंटेनर का प्रवाहकीय शरीर सामान्य इलेक्ट्रोड बन सकता है ... अन्य इलेक्ट्रोड सिग्नल होंगे और निगरानी के लिए कुछ स्तरों पर स्थित होंगे।

कंटेनर को तरल से भरने की प्रक्रिया में, सिग्नल इलेक्ट्रोड क्रमिक रूप से इस तरल के संपर्क में होते हैं, और सर्किट एक के बाद एक बंद हो जाते हैं। तदनुसार, डिवाइस के सिग्नल आउटपुट ट्रिगर होते हैं।

एकल इलेक्ट्रोड सेंसर बंद या खुले धातु के कंटेनरों में उपयोग के लिए उपयुक्त हैं। सेंसर बुशिंग PTFE, सिरेमिक या प्लास्टिक हो सकते हैं। छड़ें स्टेनलेस स्टील से बनी होती हैं।सेंसर के निर्माण में, उनकी संरचना पर विशेष ध्यान दिया जाता है, जो तरल संचय के कारण झूठे अलार्म को रोकना चाहिए।

पांच-इलेक्ट्रोड, चार-इलेक्ट्रोड और तीन-इलेक्ट्रोड कंडक्टोमेट्रिक स्तर के सेंसर का उपयोग निगरानी के लिए किया जाता है, जैसा कि ऊपर बताया गया है, एक कंटेनर में कई तरल स्तर, भले ही कंटेनर की दीवारें प्रवाहकीय न हों, यानी एक इन्सुलेट सामग्री से बना हो प्लास्टिक के रूप में।