Jak vybrat relé pro měření hladiny kapalin v průmyslových nádržích?

Základní požadavky aplikace pro výběr relé měření hladiny kapalin

Přizpůsobení funkčnosti cílům řízení nádrže: plnění, vypouštění, udržování hladiny, alarm nebo ochrana čerpadla

Při výběru relé pro úroveň kapaliny začněte tím, že zjistíte, co nádrž ve skutečnosti musí dělat: naplnit se, vyprázdnit, udržovat určitou hladinu, spouštět poplachy nebo chránit čerpadla. U funkcí plnění většina relé spustí čerpadlo, jakmile hladina kapaliny klesne pod určitou úroveň. Systémy pro odvod pracují jinak – obvykle spustí proces vyprazdňování, když hladina dosáhne příliš vysoké úrovně. Funkce udržování udržuje rovnováhu mezi dvěma body, což je užitečné například při dávkování chemikálií, kde je důležitá přesnost. Poplachy varují obsluhu, když hladina dosáhne nebezpečných hodnot, a tak zabraňují katastrofám, jako jsou záplavy nebo provoz suchých zařízení. Ochrana čerpadel je také velmi důležitá. Podle některých výzkumů z minulého roku zhruba tři čtvrtiny všech poruch čerpadel vznikají právě kvůli špatné regulaci hladiny. Vyberte si vhodný typ výstupu podle požadované funkce – SPDT dobře funguje pro řízení čerpadel, zatímco DPDT lépe zvládá ventily. A nezapomeňte zkontrolovat, zda bude kompatibilní s logikou spínání, která odpovídá dané aplikaci.

Požadavky na bezpečnostně kritickou logiku: konstrukce s ochranou proti selhání, odstavné zpoždění a pozitivní bezpečnostní logika

Při práci se systémy, kde je bezpečnost naprosto zásadní, musí reléová logika zaměřit na udržení celistvosti všech komponent. Bezpečnostní návrhy fungují tak, že při výskytu poruchy odpojí napájení a vrátí čerpadla nebo ventily do jejich nejbezpečnější polohy. To je zvláště důležité při manipulaci s nebezpečnými kapalinami. Protipodmraťová zpoždění, obvykle mezi 5 až 30 sekundami, pomáhají zabránit neustálému přepínání, ke kterému dochází, když se hladiny pohybují kolem nastavených hodnot. Tato zpoždění snižují opotřebení strojního zařízení a ve skutečnosti prodlužují životnost motorů. Při pozitivní bezpečnostní logice se zařízení při problému, například při poruše senzoru, okamžitě vypne, aby se zabránilo špatným událostem. Místa uchovávající paliva a další nebezpečné materiály získávají dodatečnou ochranu použitím 2-vodičových obvodů namísto 3-vodičových, protože to pomáhá zachytit falešná měření, než způsobí problémy. Dodržování norem jako IEC 61508 výrazně přispívá k prevenci nehod. Nejnovější Zpráva o bezpečnostních systémech ukazuje, že vynechání těchto základních ochran zvyšuje úroveň rizika přibližně o 40 %. Pro jednodušší opravy a údržbu v budoucnu vybírejte relé s indikátory světelné signalizace zobrazujícími stav a manuálními ovládacími prvky, aby technici mohli v případě potřeby převzít řízení.

Vlastnosti kapalin a kompatibilita se snímači pro spolehlivý provoz

Mezní hodnoty vodivosti: Proč určuje vodivost kapaliny vhodnost relé hladiny kapaliny

Funkčnost relé měření hladiny kapaliny závisí především na vodivosti tekutiny. Většina odporových snímačů vyžaduje určitou vodivost, obvykle mezi 1 až 20 mikrosiemens na centimetr, aby se mezi ponořenými sondami mohl správně uzavřít elektrický obvod. Proto s tímto řešením dobře fungují vodivé látky, jako je průmyslový odpadní voda nebo kyselé roztoky. Na druhou stranu kapaliny jako ultracistá voda, různé oleje a většina rozpouštědel mají vodivost pod 5 mikrosiemens, což znamená, že s běžnými odporovými systémy spolupracovat nebudou. Při práci s takovými nevodivými materiály si inženýři obvykle vybírají jiné možnosti, například kapacitní senzory nebo ultrazvukovou technologii. Tyto alternativy umožňují přesné měření hladiny bez nutnosti elektrické vodivosti, čímž řeší problém v aplikacích, kde tradiční metody selhávají.

Výzvy při práci s málo vodivými médii nebo médii náchylnými k nánosům: Když rezistivní snímání selže

Když mají kapaliny vodivost pod 1 mikrosiemens na centimetr, jednoduše nepřenášejí dostatek proudu na to, aby rezistivní senzory správně fungovaly. To znamená, že i když jsou nádrže zcela plné, senzory mohou ukazovat nebezpečně nízké hladiny. Problém se zhoršuje u hustých nebo lepkavých látek, jako je sirup, šlam, nebo průmyslové lepidla. Tyto materiály mají tendenci časem přilnavat na sondy senzorů a vytvářet izolační vrstvu, která blokuje signály. Zpracovatelé mléčných výrobků to znají velmi dobře, protože podle nedávných odvětvových zpráv jejich nádrže zažívají přibližně o 34 procent více problémů se senzory způsobených přilnavostí bílkovin k zařízení. U aplikací pracujících za těchto náročných podmínek dává smysl přejít na bezkontaktní možnosti. Kapacitní a ultrazvukové systémy úplně eliminují přímý kontakt s elektrodami, čímž snižují potřebu čištění a udržují přesnost měření i v náročném prostředí.

Elektrické, environmentální a mechanické integrační úvahy

Požadavky na napájení, rozhraní a obal: hodnotící napětí, kompatibilita s PLC a hodnotící IP/NEMA

Při přidávání relé pro hladinu kapaliny do jakéhokoli systému je několik klíčových oblastí, které je třeba řádně zvážit, včetně elektrických požadavků, podmínek životního prostředí a mechanických aspektů. Názorné napětí musí odpovídat skutečnému dostupnému zdroji napájení. Většina zařízení funguje dobře s 24 voltovými stálými nebo 120 voltovými proudy, ale špatné nastavení může vést k různým problémům. Automatizované elektrárny budou chtít zkontrolovat, jestli jejich PLC mohou komunikovat s relé, které instalují. Hledejte modely, které nabízejí suché kontakty nebo ty, které vysílají standardní analogové signály jako 4 až 20 milliamperech, takže se všechno hladce spojuje se stávajícími ovládacími panely. Je také důležité, aby byla ochrana před nepříjemnými podmínkami. Oblohy s hodnotou alespoň IP65 nebo splňující specifikace NEMA 4X pomáhají udržovat prach, vodu a chemikálie před škodlivými složkami uvnitř nádrží umístěných venku nebo v průmyslových prostředích. Teplota je další faktor, který je často přehlížen. Když jsou součásti vystaveny konstantní vysoké teplotě nad 50 stupňů Celsia, začnou se rychleji rozpadat. Pro místa, kde může být koroze problémem, je pro trvalý výkon smysluplné použít nerezovou oceli nebo odolné polycarbonátové materiály.

Výběr mezi klíčovými modely: relé hladiny kapaliny 72.01 vs. 72.11

Rozhodnutí mezi modelem 72.01 a 72.11 závisí především na typu úlohy, která má být v systému prováděna. Model 72.01 je ideální pro jednoduché operace plnění a vypouštění, kde kapalina vykazuje dostatečnou vodivost. Jeho nastavení je velmi jednoduché, což jej činí cenově dostupnou volbou pro mnoho běžných aplikací. Na druhou stranu model 72.11 zvládá náročnější úkoly, zejména při práci s kapalinami o vodivosti pod 5 mikrosiemens na centimetr. Tato verze obsahuje funkce jako např. nastavitelné odezvové parametry, integrované bezpečnostní protokoly a ochrany čerpadel, které jsou rozhodující v kritických průmyslových prostředích, kde nejvyšší prioritou je spolehlivost.

Vyberte model 72.11 pro nestabilní nebo vysoce riziková prostředí vyžadující pokročilé bezpečnostní opatření, zatímco model 72.01 zůstává vhodný pro běžné monitorování v stabilních, nekritických prostředích. Vždy ověřte schopnosti modelu ve vztahu ke charakteristikám vašich kapalin a cílům řízení.