Jste zde

Vysokofrekvenční kapacitní snímače hladiny RFLS

Antonín Vojáček, 5. Srpen 2021 - 19:18

Jednou z novinek letošního léta je hladinový snímač Dinel s označením RFLS-53 využívající princip vysokofrekvenčního kapacitního měření. Pojďme se blíže podívat na jeho možnosti a i další snímače řady RFLS.

Vysokofrekvenční kapacitní hladinové snímače

Principem snímání hladiny u kapacitních senzorů je zvýšení kapacity elektrody vlivem jejího zasypání (zaplavení). Elektronika snímače změnu kapacity vyhodnotí a provede sepnutí výstupu, kterým lze ovládat např. relé nebo vstup řídicího systému. Provedení využívající princip vysokofrekvenčního kapacitního měření, má navíc tu výhodu, že reaguje na hmotu materiálu a ignoruje usazeniny a zbytky materiálu, které zůstávají na měřicí části - na aktivním povrchu snímače.

Takový typ snímače tak může být přímou náhradou za vibrační hladinový snímač, nebo za standardní kapacitní hladinový snímač v případě náročnějších aplikací. Využít je tedy v náročných aplikacích úrovně/výška hladin, jak pro detekci práškových, prachových, tak pro snímání hladiny kapalných a pastových médií, kde je nezbytně nutné eliminovat usazeniny a pěny na snímací elektrodě. Detekovaná média mohou být elektricky vodivá i nevodivá s libovolnou permitivitou. V případě hladinových snímačů Dinel, pracující na tomto principu, je navíc implementována speciální funkce rozlišení druhu materiálu, tzv. „Medium window“. Snímač je zde citlivý pouze na nastavené médium a nereaguje na látky s nižší a vyšší permitivitou.

Snímače Dinel RFLS-53

Novinkou letošního léta 2021 je nový Dinel snímač s označením RFLS-53 využívá právě zmíněný princip vysokofrekvenčního kapacitního měření. Je určený pro detekci výšky hladiny (přítomnost materiálu) většiny práškových, prachových a hygroskopických materiálů. Je tedy vhodný pro snímání různých druhů sypkých materiálů typu peletky, dřevěné štěpky, piliny, granuláty, obiloviny, písek, štěrk apod., nebo práškových materiálů typu mouka, cement, jemné minerální prášky, kovové prášky apod. v zásobnících, kontejnerech, silech a dalších sběrných nádobách a obalech.

Snímač reaguje na hmotu materiálu a ignoruje usazeniny a zbytky materiálu, které zůstávají na měřicí části - na aktivním povrchu snímače. Tato funkce je zde bezpečně použitelná s maximální tloušťkou sedimentu ca. 5 - 10 mm v závislosti na dielektrických vlastnostech materiálu. Tento snímač RFLS-53 však svojí konstrukcí není určen pro kapaliny nebo pastovitá média, pro který však určen vysokofrekvenční "kolega" s označením RFLS-35.

Snímač Dinel RFLS-53 dokáže detekovat sypké a granulované materiály a detekovat nepřítomnost produktu i při zašpinění snímacího čela 5-10 mm vrstvou prachu či zbytků.

Snímač se vyrábí v několika verzích se standardním průmyslovým stejnosměrným 24 V DC nebo i klasickým síťovým střídavým napájením 230 V AC a s různými typy indikačních signálových spínaných výstupů (PNP, relé, SSR) a elektrickými připojeními (M12 kruhové konektory, ventilové konektory, pevný kabel). Snímač by měl být montován na šikmou nebo svislou stěnu zásobníku pomocí navařovací armatury se závitem G1 ½ '' nebo vhodné upevňovací matice (PUM-G1,5). Přední strana (aktivní plocha) snímače by měla zůstat 2-5 mm před vnitřní stěnou (dovnitř) nebo před upevňovací maticí. Nastavení lze provést pomocí magnetického pera "MP–8", které je součástí balíčku. Nastavení se provádí dotekem magnetického pera na citlivou plošku nebo umístěnou po bočních stranách snímače u konektoru nebo kabelové vývodky . Snímač je možné nastavit v režimu spínacím "režim O", kdy detekuje přítomnost materiálu nebo v režimu rozpínacím "režim C", kdy naopak pozitivně vyhodnocuje nepřítomnost hladiny materiálu.

Možnosti reakce výstupu snímače.

Možnosti výběru provedení snímače Dinel RFLS-53.

Snímače Dinel RFLS-35 a RFLS-28

Kapacitní hladinové snímače Dinel s označením RFLS–35 a RFLS-28 jsou určeny pro průmyslové použití k limitnímu snímání hladiny kapalných a pastových médií. Média mohou být elektricky vodivá i nevodivá s libovolnou permitivitou. Díky zmíněnému vysokofrekvenčnímu principu měření lze zde spolehlivě detekovat hladinu média i přes usazeniny nebo pěny na snímací elektrodě. Snímač potlačuje vliv usazení viskózních médií typu kečupy, jogurty, majonézy, paštiky, sirupy, marmelády, krémy, mýdla, i elektricky vodivých ulpívajících médií typu čisticí prostředky, louhy, chemikálie, apod. Díky zmíněné funkci „Medium window“, je zde navíc možné využít odlišení konkrétního média od jiných, například lze odlišit olej od vody a vzduchu, detekovat pouze pivní pěnu a ignorovat pivo a vzduch, apod.

Provedení kapacitních vysokofrekvenčních snímačů kapalin a past Dinel RFLS–35 a RFLS-28.

Snímače RFLS-35 lze nainstalovat v kovových nebo plastových nádržích, trubkách, plnicích zásobnících, jímkách, apod., přičemž je zejména k montáži do stěny nádoby nebo do trubky, ve které probíhá vlastní zjišťování hladiny. Lze je montovat ve vodorovné nebo šikmé poloze do pláště nádoby, zásobníku nebo potrubí zašroubováním do návarku, nebo připevněním pomocí matice. Při montáži do boční stěny je nutno se vyvarovat dlouhým nátrubkům, kde by mohlo docházet k zadržování viskózních médií. Doporučuje se snímač namontovat tak, aby celá měřicí elektroda byla uvnitř nádoby. Snímač lze umístit v nádrži i do míst vtoku média. Po nastavení na hladinu daného média snímač nereaguje na proud vtékajícího média. Snímač je vyroben z pouzdra z nerezové oceli na jednom konci zakončeného snímací elektrodou, na opačném konci zakončeného závěrem s indikací stavu, ovládacími prvky a elektrickým připojením. Snímače jsou vyráběny v následujících provedeních "N" do prostorů bez nebezpečí výbuchu, "Xi" do jiskrově nebezpečných výbušných prostorů, "XiM" pro jiskrově nebezpečné důlní prostory s nebezpečím vzniku ohrožení methanem nebo uhelným prachem. Proto pro standardní provedení je k dispozici klasické 3-vodičové rozhraní se spínaný PNP výstupem a širokým rozsahem stejnosměrného napájení 7 až 34 V DC, zatímco provedení do jiskrově nebezpečné výbušné výstupy slouží 2-vodičový výstup NAMUR a napájení jen v rozsahu 8 až 9 VDC.

Snímače RFLS-28 jsou dodávány pouze pro nevýbušné prostředí s 3-vodičovým elektrickým rozhraním s PNP výstupem a opět napájením 7 až 34 V DC. Je určen pro vertikální montáž do nádrží a zásobníků ve třech variantách procesního připojení (příruba, závit G1" nebo TriClamp), kde pomocí trubkového nástavce TN-28 lze prodloužit detekci na požadovanou délku.