Ako vybrať relé na meranie hladiny pre priemyselné nádrže?

Základné požiadavky aplikácie pre výber relé na úroveň kvapaliny

Priradenie funkcionality cieľom riadenia nádrže: plnenie, vypúšťanie, udržiavanie hladiny, alarm alebo ochrana čerpadla

Pri výbere relé na úrovni kvapaliny začnite tým, že zistíte, čo nádrž skutočne musí robiť: naplniť sa, vyprázdniť sa, udržiavať určitú úroveň, spustiť alarmy alebo chrániť čerpadlá. Pri úlohách plnenia väčšina relé zapne čerpadlo, keď hladina kvapaliny klesne pod určitú úroveň. Systémy na odvodnenie fungujú inak – zvyčajne spustia proces vyprázdňovania, keď hladina stúpne príliš vysoko. Funkcia udržiavania udržiava rovnováhu medzi dvoma bodmi, čo je užitočné pri aplikáciách ako dávkovanie chemikálií, kde záleží na presnosti. Alarma slúžia na upozornenie, keď hladina dosiahne nebezpečné hodnoty, a tak zabraňujú katastrofám ako záplavy alebo prevádzke zariadení bez kvapaliny. Ochrana čerpadla je tiež veľmi dôležitá. Podľa niektorých výskumov z minulého roku približne tri štvrtiny všetkých porúch čerpadiel vzniknú preto, že nebola správne nastavená kontrola hladiny. Uistite sa, že ste si vybrali správny typ výstupu pre danú úlohu – SPDT dobre funguje pri riadení čerpadiel, zatiaľ čo DPDT lepšie zvláda ovládanie ventilov. A nezabudnite skontrolovať, či je kompatibilné so spínacou logikou, ktorá je vhodná pre danú aplikáciu.

Požiadavky na bezpečnostne kritickú logiku: návrh s ochranou pred chybami, proti-chvenie oneskorení a pozitívna bezpečnostná logika

Pri práci so systémami, kde je najvyššou prioritou bezpečnosť, musí logika relé zabezpečiť zachovanie integrity celého systému. Bezpečnostné návrhy fungujú tak, že pri výskyte poruchy odpojia napájanie a vrátia čerpadlá alebo ventily do najbezpečnejšej polohy. To je obzvlášť dôležité pri manipulácii s nebezpečnými kvapalinami. Ochranné oneskorenia, zvyčajne medzi 5 až 30 sekundami, zabraňujú neustálemu prepínaniu, ktoré nastáva, keď sa úrovne pohybujú blízko nastavených hodnôt. Tieto oneskorenia znížia opotrebovanie strojov a v skutočnosti predĺžia životnosť motorov. Pri pozitívnej bezpečnostnej logike sa zariadenie pri probléme, napríklad pri pokazenom snímači, okamžite vypne, aby sa zabránilo nehode. Umiestnenia uchovávajúce palivá a iné nebezpečné látky získavajú dodatočnú ochranu používaním 2-vodičových obvodov namiesto 3-vodičových, pretože to pomáha zachytiť falošné merania ešte predtým, ako spôsobia problémy. Dodržiavanie noriem, ako je IEC 61508, výrazne prispieva k prevencii nehôd. Najnovšia správa o bezpečnostných systémoch uvádza, že vynechanie týchto základných ochranných opatrení zvyšuje úroveň rizika približne o 40 %. Pre jednoduchšiu opravu a údržbu v budúcnosti vyhľadávajte relé s kontrolnými svetelnými indikátormi zobrazujúcimi stav systému a ručnými ovládaniami, aby technici mohli v prípade potreby prevziať kontrolu.

Vlastnosti kvapaliny a kompatibilita so snímačmi pre spoľahlivý prevádzku

Prahy vodivosti: Prečo vodivosť kvapaliny určuje vhodnosť relé hladiny kvapaliny

To, ako dobre funguje relé na meranie hladiny kvapaliny, závisí skutočne od vodivej schopnosti kvapaliny. Väčšina odporových snímacích relé potrebuje určitú vodivosť, zvyčajne medzi 1 až 20 mikrosiemens na centimeter, aby sa mohol vytvoriť správny obvod medzi ponorenými sondami. Preto s touto technológiou dobre fungujú vodivé látky, ako je priemyselný odpadový vodný tok alebo kyslé roztoky. Na druhej strane, látky ako ultracistá voda, rôzne oleje a väčšina rozpúšťadiel majú vodivosť pod 5 mikrosiemens, čo znamená, že so štandardnými odporovými systémami nebudú kompatibilné. Pri práci s takýmito nevodivými materiálmi sa inžinieri zvyčajne uchýlia k iným možnostiam, napríklad k kapacitným snímačom alebo ultrazvukovej technológii. Tieto alternatívy dokážu presne detekovať hladinu kvapaliny bez potreby elektrickej vodivosti, čím riešia problém v aplikáciách, kde tradičné metódy nepostačujú.

Výzvy pri médiách s nízkou vodivosťou alebo sklony k tvorbe povlakov: Keď zlyháva odporové snímanie

Keď majú kvapaliny vodivosť pod 1 mikrosiemens na centimeter, jednoducho neprevádzajú dostatok prúdu na to, aby odporové snímače správne fungovali. To znamená, že aj keď sú nádrže úplne plné, snímače môžu ukazovať nebezpečne nízke hladiny. Problém sa zhoršuje pri hrubších alebo lepkavých látkach, ako je sirup, kal alebo priemyselné lepidlá. Tieto materiály majú tendenciu časom priľnaviť k sondám snímačov a tvoria izolačnú vrstvu, ktorá blokuje prenos signálov. Mliečni spracovatelia to veľmi dobre poznajú, pretože podľa najnovších odvetvových správ ich nádrže zažívajú približne o 34 percent viac problémov so snímačmi spôsobených bielkovinami priľnavými k zariadeniam. Pri aplikáciách, ktoré pracujú za týchto náročných podmienok, je rozumné prejsť na bezkontaktné riešenia. Kapacitné a ultrazvukové systémy úplne vyhýbajú priamemu kontaktu s elektródami, čím sa znížia nároky na čistenie a zabezpečia sa presné merania aj v neprehľadných prostrediach.

Elektrické, environmentálne a mechanické aspekty integrácie

Požiadavky na výkon, rozhranie a ochranné skrine: Napätové triedy, kompatibilita s PLC a stupne krytia IP/NEMA

Pri pridávaní relé na meranie hladiny kvapaliny do akéhokoľvek systému je potrebné vziať do úvahy niekoľko kľúčových oblastí, vrátane elektrických požiadaviek, environmentálnych podmienok a mechanických aspektov. Napätie relé musí byť zlučiteľné s dostupným zdrojom napájania. Väčšina inštalácií funguje dobre buď so 24 V DC alebo 120 V AC, no nesprávna voľba môže viesť k rôznym problémom v budúcnosti. Automatizované prevádzky by mali skontrolovať, či ich PLC dokážu komunikovať s inštalovaným relé. Odporúča sa vybrať modely s suchými kontaktami alebo tie, ktoré vysielať štandardné analógové signály ako 4 až 20 miliamperov, aby sa zabezpečilo bezproblémové pripojenie k existujúcim ovládacím panelom. Dôležitá je aj ochrana pred náročnými podmienkami. Skrine s ochranou minimálne IP65 alebo zodpovedajúce špecifikáciám NEMA 4X chránia vnútorné komponenty v nádržiach umiestnených vonku alebo v priemyselných priestoroch pred prachom, vodou a chemikáliami. Teplota je ďalším často podceňovaným faktorom. Komponenty sa začínajú rýchlejšie pokaziť pri trvalom vystavení vysokým teplotám nad 50 stupňov Celzia (približne 122 stupňov Fahrenheita). V miestach, kde môže nastať korózia, je rozumné zvoliť si materiál skrine z nehrdznúcej ocele alebo odolného polykarbonátu, čo zaručí dlhodobý výkon.

Výber medzi kľúčovými modelmi: relé úrovne kvapaliny 72.01 vs. 72.11

Výber medzi modelom 72.01 a 72.11 závisí predovšetkým od typu úlohy, ktorá sa v systéme musí vykonať. Model 72.01 je vynikajúci pre jednoduché operácie plnenia a vypúšťania, pri ktorých má kvapalina dostatočnú vodivosť. Inštalácia je tiež pomerne jednoduchá, čo ho robí cenovo výhodnou voľbou pre mnoho bežných aplikácií. Na druhej strane, model 72.11 zvláda náročnejšie úlohy, najmä pri práci s kvapalinami s vodivosťou pod 5 mikrosiemens na centimeter. Táto verzia obsahuje funkcie ako nastaviteľné reakčné parametre, integrované bezpečnostné protokoly a ochrany čerpadla, ktoré sú rozhodujúce v kritických priemyselných prostrediach, kde je najdôležitejšia spoľahlivosť.

Vo vysoko nestabilných alebo vysoce rizikových prostrediach s pokročilými bezpečnostnými požiadavkami zvoľte model 72.11, zatiaľ čo model 72.01 je vhodný na bežné monitorovanie v stabilných, nekritických prostrediach. Vždy overte schopnosti modelu vo vzťahu k charakteristike vašej tekutiny a cieľom riadenia.