Продукция

Консультации

Телефон: 044 229-66-63

ICQ: 466070519

Звонок через Skype

4. Измерение и регулирование уровня >>> 4.1. Регуляторы-сигнализаторы уровня >>>

Сигнализатор уровня ESP-50

Наше предприятие оказывает услуги по ремонту, производит техническое обслуживание сигнализаторов уровня ESP-50.

Аналог: РОС 301, САУ-М6, ЭРСУ-К2, ЭРСУ-3, ЭРСУ-3М, ЭРСУ-4, ВАРИАНТ-Т

Сигнализатор уровня ESP-50

Назначение

Сигнализатор уровня ESP-50 предназначен для сигнализации и управления уровнем жидкости с хорошей и слабой электрической проводимостью в открытых и закрытых резервуарах.

Применяется для звуковой, оптической сигнализации, для регулирования уровня, самостоятельного опорожнения или наполнения таких объектов, как: резервуары питьевой воды, резервуары молока, отстойники стоков, резервуары конденсата, пневматические водонапорные установки, котлы, резервуары с химикатами, резервуары напитков и продовольственных товаров, ирригационные резервуары и другие.

Один сигнализатор уровня ESP-50 содержит три параллельно действующих канала, позволяющих независимо друг от друга сигнализировать соответствующие уровни жидкости в одном, двух или трех резервуарах, что облегчает проектирование систем управления.

С помощью сигнализатора ЕSP-50 можно производить контроль уровня рабочих тел в широком диапазоне давлений, температур и химической агрессивности.

Жидкость, однако, не должна быть:

  • со слишком высоким содержанием суспензий;
  • со значительной кристаллизацией, выделяющей осадок;
  • не должна обладать другими свойствами, вызывающими покрытие электрода датчика непроводящим слоем.

Электронный узел сигнализатора (электронное реле EP-5) может быть также использован для сигнализации и управления любыми другими физическими величинами, которые можно преобразовать в электрический импеданс, пропорциональный данным величинам (например: сигнализация освещения и сигнализация отсутствия пламени - с использованием соответствующих фоторезисторов, сигнализация и регулировка температуры при совместной работе с соответствующим термистором или контактным термометром, сигнализация и регулировка давления или расхода при совместной работе с контактным манометром и т.п.

Безопасность обслуживающего персонала обеспечивается очень низкими величинами токов и напряжений (<16 В) на датчиках.

Сигнализатор не может устанавливаться в помещениях, содержащих взрывоопасные пары или газы.

Технические характеристики

Диапазоны срабатывания по удельной электропроводности среды контроля:

Диапазон Проводимость, Ом/м-1
1 ≥2,0
2 ≥2,0 · 10-1
3 ≥2,0 · 10-2
4 ≥2,0 · 10-3

Точность сигнализации зеркала жидкости относительно продольной оси симметрии электрода датчика (при горизонтальной установке) или конца электрода зонда (при вертикальной установке):

± 5 мм

Датчик SK-30 или SK-35

Максимальное рабочее давление:

6,4 МПа

Температура контролируемой среды:

–30...+200 °С

Сопротивление перехода между контактом подключения и чувствительным электродом датчика:

≤0,5 Ом

Сопротивление изоляции в сухом состоянии:

≥5 МОм

Материалы деталей датчика:

сталь 0H19N9G6TE*
сталь 1H18N9T

глазированный фарфор

эпоксидная смола

Длинна "L" электрода датчика:

100+2000 мм
в отрезках Lмакс.=1000 мм

Масса датчика:

SK-30:

0,225 кг

SK-35:

0,150 кг

* Свойства стали 0H19N9G6TE приблизительно напоминают сталь 1H18N9T.

Электронное реле EP-5

Нормальное рабочее положение (NP)

90 ±90°

Максимальная чувствительность (на 4-ом диапазоне)

500 кОм

Напряжение на электродах датчиков:

≤10 В (амплитудное напряжение)

Наибольшие токи в цепях отдельных датчиков (также в случае короткого замыкания датчика):

Диапазон Ток, мА
1 ≤30
2 ≤3
3 ≤0,3
4 ≤0,03

Задержка включения или выключения:

<1 сек

Допустимая нагрузка контактов выходного реле:

длительно пропускаемый ток контактов (тепловой):

4 А

ток включения контакта:

5 А

Максимальная частота изменений рабочих состояний канала:

1,5 Гц

Электрическая эксплуатационная прочность релейного усилителя:

107 срабатываний каждого канала

Напряжение питания:

напряжение:

220 (+10%-15%

частота:

50 Гц ± 2%

Потребляемая мощность, не более:

≤12 В·А

Степень защиты оболочки:

IP50

Масса, не более:

2,5 кг

Габаритные размеры:

297х155х130 мм

Условия эксплуатации

  • внешней части датчика SK-30 или SK-35:
    • температура окружающей среды не более +50 °С - от –10°С до +45°С;
  • электронного реле EP-5:
    • температура окружающей среды от –20 до +50 °С
    • атмосферное давление от 80 до 120 кПа
    • относительная влажность при температуре 35°С - 95%, без конденсации влаги.

Допустимые воздействия

Прибор не предназначен для эксплуатации в условиях:

  • взрывоопасных помещений;
  • контроля сред, дающих твердый осадок на электроде датчика;
  • воздействие тряски и ударов.

Устройство и принцип работы

Принцип действия сигнализатора предусматривает использование проводящей жидкости для замыкания электрической цепи при изменении уровня зеркала этой жидкости относительно электрода, установленного на определенной высоте в резервуаре.

Принцип действия сигнализатора ESP-50

При соприкосновение электрода и жидкости (соответствующее уменьшение сопротивления Rc) в цепи: источник тока, согласующее сопротивление R (диапазонное), соединяющий провод, электрод S, проводящая жидкость, проводящая стенка резервуара или дополнительный электрод для непроводящего резервуара и второй соединительный провод - начинает течь электрический ток. Уменьшается управляющий сигнал Us и срабатывает на включение релейная система.

Для обеспечения большей надежности действия сигнализатора в широком пределе температуры, давления, химической агрессивности и электрической проводимости жидкости, применяются электроды с соответствующей изоляционно-механической системой (так называемые кондуктометрические зонды или датчики), а также чувствительный высокоомный усилительно-релейный блок.

Блок-схема сигнализатора ESP-50

Сигнализатор ESP-50 состоит из двух блоков, которые могут применятся независимо друг от друга в разных областях:

  1. кондуктометрических зондов типа SK, являющихся датчиками изменений уровня жидкости;
  2. электронного реле EP-5, являющегося триггерным усилителем, реагирующим переключением контактов выходных реле при изменениях уровня.

Остальные сигнализирующие и исполнительные устройства указанные в блок-схеме, соединенные с реле EP-5, проектирует и комплектует потребитель исходя из индивидуальных потребностей.

Кондуктометрические датчики SK

Кондуктометрические зонды являются датчиками, реагирующими изменением активного сопротивления между электродом зонда и массой емкости на превышение жидкостью уровня, определенного положением электрода.

Датчики изготавливаются в двух вариантах: SK-30 и SK-35, отличающихся размерами резьбы, уплотнительной прокладки, и шестиугольника.

Рабочие параметры обоих датчиков SK-30 и SK-35 одинаковые.

  1. 4 - зажим с гайками для подключения датчика к электронному реле;
  2. 5 - резиновый колпачок;
  3. 6 - корпус;
  4. 7 - уплотнительная прокладка;
  5. 8 - керамический изолятор;
  6. 9 - электрод;
    1. 9.1; 9.2 - сегменты из которых монтируется электрод поз.9, когда длинна L превышает 1000 мм.
Тип датчика Размер
S D d
SK-30 36 36 М27х1,5
SK-35 30 или 22 30 М20х1,5

Датчики можно крепить как в боковой стенке так и в своде резервуара (горизонтально или вертикально по отношению к зеркалу жидкости).

Электронное реле EP-5
Электронное реле EP-5

В состав электронного реле ЕР-5 входят следующие основные узлы:

  1. 10 - крышка корпуса;
  2. 11 - релейный усилитель – содержащий 3-канальный электронный блок вместе с источником питания, соединяющийся с основанием 12 при помощи многополюсного штекера 18, 26;
  3. 12 - панель основания – с тремя выходными реле 21 , монтажными клеммами 16 и сигнализационными лампочками 22;
  4. 13 - корпус - с сальниками Р 13,5 14 и ушками 19 для крепления блока.

Реле ЕР-5 снабжено четырех диапазонными переключателями чувствительности, позволяющими согласовать систему для жидкостей с разной проводимостью, независимо для каждого канала.

Переключение для каждого диапазона осуществляется путем ввертывания до отказа винта в соответствующее отверстие переключателя диапазона.


Принципиальная схема сигнализатора ESP-50

На входе каждого канала имеется потенциометрический делитель напряжения, питаемый от трансформатора.

Одной ветвью потенциометра является датчик, второй - соответствующий диапазонный резистор.

Полученный из делителя сигнал управляет триггером с двумя спаренными транзисторами, триггер в свою очередь управляет выходным реле.

Рабочее состояние триггера, как и реле зависит от уровня сигнала на входе, определенного соотношением сопротивлений:

Rcz / Rx, где

  • Rcz - сопротивление зонда
  • Rx  - величина диапазонного резистора.

Система действует таким образом: падение сопротивления датчика Rcz ниже некоторой величины приводит к уменьшению управляющего сигнала релейного усилителя, выключению реле, а также включению сигнализационной лампы и, наоборот, рост сопротивления датчика приводит к включению реле и выключению сигнализационной лампы.

Диапазонные резисторы, величины которых выбираются переключателем диапазонов, позволяют приспособить систему к разным пределам измерений Rcz (жидкостям с разной проводимостью) независимо для каждого канала.

Источник питания является общим для всех каналов.

Порядок установки

  • Датчики SK-30 устанавливаются путем ввинчивания в гнезда с резьбой М27 х 1,5, а SK-35 с резьбой М20 х 1,5 в боковой стенке или своде резервуара.

    При горизонтальной установке следует применять датчики с длиной электрода 100 мм.

    При вертикальной установки длина электрода выбирается в зависимости от расстояния между датчиком и уровнем зеркала жидкости. Подгонка производится путем укорачивания (обрезки) или удлинения (ввертывания сегментов) электрода. Для датчиков длиной свыше 0,6 м на резервуаре с интенсивным движением жидкости необходимо закрепить конец чувствительного элемента через изолятор, либо размещать его в перфорированной металлической трубе диаметром не менее 80 мм.

  • Реле ЕР-5 следует устанавливать в производственных помещениях или снаружи, исключив возможность перегрева и получение механических повреждений, контакта с жидкостями и агрессивными веществами.
  • Пример правильного выполнения соединении электронного реле с датчиком (управление уровнем жидкости и сигнализация аварийного уровня) показан на рисунке

    При монтаже рекомендуется применять медные провода.

    Провода питания следует подключить к электронному реле таким образом, чтобы фазный провод был присоединен к клемме 1.

    Шасси электронного реле следует соединить с заземляющим или нулевым проводом, используя для этой цели винт М4.

    После подключения проводов к монтажным клеммам обязательно следует установить разделительную пластину 23, при этом крепящую гайку следует затянуть до отказа, чтобы при появлении вибрации пластина не освободилась.

    Сальники реле ЕР-5, после подключения проводов, можно дополнительно уплотнить, применяя замазку.

    Длинна проводов, соединяющих электронное реле и датчики, зависит от типа используемых проводов и их сопротивления, а также чувствительности выбранного рабочего диапазона реле:

    • при работе на 1-ом или 2-ом диапазоне, расстояние датчика от реле может составлять до нескольких километров;
    • на 3-м диапазоне допустимое расстояние составляет от 10 до 100 метров (в зависимости от типа проводов);
    • на 4-м диапазоне до двадцати (2 + 20) метров (в зависимости от типа проводов)

    Для уменьшения влияния электрических помех, целесообразным является применение экранированных проводов.

    В случае работы на 4-ом диапазоне рекомендуется осуществлять экранирование отдельных каналов для исключения их взаимного влияния. При большом расстоянии между реле и датчиком, экранирование каналов является обязательным!

  • В случае, когда резервуар выполнен из токопроводящего материала, следует проверить сопротивление перехода между резервуаром, и проводом соединяющим корпус резервуара с электронным реле. Величина сопротивления не должна превышать 1 Ом.
  • Для определения диапазона работы необходимо:
    • Измерить сопротивление зондов для двух состояний:
      • Rcz1– зонд погружен в жидкость (измерять мостом переменного тока или техническим методом (при напряжении ≤ 10 В));
      • Rcz2– зонд над зеркалом жидкости, непосредственно после понижения уровня(измерять мегомметром 250 В (в случае токопроводящего корпуса резервуара измерение проводят между электродом датчика и корпусом датчика; в случае непроводящего - между электродом датчика и электродом дополнительного датчика));.
        Примечания:

        Все измерения производить с соблюдением безусловного отключения проводов зажимов 3, 4, 5, 6 реле ЕР-5.

    • На основе выполненных измерений необходимо установить требуемые диапазоны переключателем электронного реле используя данные нижеприведенной таблицы:
      Диапазон Rcz1
      (кОм)
      Rcz2
      (кОм)
      Измеряемая жидкость Примечания
      1 < 0,5 > 5 кислоты, щелочи, расплавленные металлы Величины сопротивлений не могут быть превышены в полном пределе температур, имеющих место во время работы объекта
      2 0,5÷5 > 50 вода обычная и загрязненная, пищевые продукты и молоко
      3 5÷50 > 500 конденсат водяного пара
      4 50÷500 > 5000 конденсат водяного пара
  • Соединить электрическую систему сигнализатора согласно схеме и несколько раз проверить действие всех используемых каналов в натурных условиях работы сигнализатора.

    Запаздывание срабатывания (время реакции системы) не должно превышать 1 с.