Kā uzraudzīt ūdens tvertnes līmeni? Praktiska rokasgrāmata ūdens līmeņa mērīšanas risinājumiem

Kā uzraudzīt ūdens tvertnes līmeni?

Ūdens tvertnes līmeņa uzraudzība ir būtiska, lai uzturētu stabilu ūdens piegādi, novērstu pārplūdi un uzlabotu ūdens apsaimniekošanas efektivitāti.

Atkarībā no tvertnes struktūras un lietošanas prasībām ūdens līmeni var izmērīt, izmantojot dažādas tehnoloģijas, tostarp:

• Iegremdējamie līmeņa sensori
• Ultraskaņas līmeņa sensori
• Radara līmeņa sensori

Katrai tehnoloģijai ir savas priekšrocības. Pareizais risinājums ir atkarīgs no uzstādīšanas vides, mērījumu dziļuma, precizitātes prasībām un no tā, vai ir nepieciešama attālināta uzraudzība.

Vienkāršām lietojumprogrammām var pietikt ar pludiņa slēdzi. Tomēr pastāvīgai uzraudzībai, automatizētai kontrolei un IoT-pamatotai ūdens pārvaldībai parasti priekšroka tiek dota elektroniskajiem līmeņa sensoriem.

Kā var izmērīt ūdens līmeni tvertnē?

Četras plaši izmantotas metodes ūdens tvertnes līmeņa mērīšanai

Četras izplatītas ūdens tvertnes līmeņa uzraudzības tehnoloģijas

1. Zemūdens līmeņa mērīšana

Hidrostatiskā mērīšana ir viena no visplašāk izmantotajām ūdens līmeņa monitoringa metodēm. Azemūdens līmeņa sensorsir uzstādīts tvertnes vai ūdenstilpes apakšā. Sensors mēra spiedienu, ko rada ūdens staba augstums.

Jo dziļāks ūdens, jo lielāks spiediens. Sensors pārvērš spiediena izmaiņas elektriskajā izvadā, piemēram:

4-20mA

RS485 Modbus

0-10V

HART

Datus var nosūtīt uz:

PLC sistēmas

Datu reģistrētāji

Bezvadu vārtejas

Mākoņu platformas

Hidrostatiskās mērīšanas priekšrocības

Piemērots dziļūdens mērījumiem

Stabila darbība āra vidē

Darbojas gan atvērtās, gan slēgtās tvertnēs

Nodrošina nepārtraukta līmeņa datus

Izmaksu{0}}efektīva{1}}ilgtermiņa uzraudzībai

Kopīgas lietojumprogrammas

Pazemes ūdens tvertnes

Dzeramā ūdens rezervuāri

Gruntsūdens akas

Apūdeņošanas sistēmas

Pašvaldības ūdens monitorings

2. Ultraskaņas līmeņa mērīšana

Ultraskaņas līmeņa sensoriizmērīt ūdens līmeni bez tieša kontakta ar šķidrumu. Sensors sūta ultraskaņas impulsus ūdens virsmas virzienā. Pēc atstarotā signāla saņemšanas sensors aprēķina attālumu starp sensoru un šķidruma virsmu.

Ūdens līmeni aprēķina pēc:

Tvertnes augstums - Attālums līdz ūdens virsmai=Pašreizējais ūdens līmenis

Priekšrocības

Nav saskares ar šķidrumu

Viegla uzstādīšana tvertnes augšpusē

Piemērots lietošanai tīrā ūdenī

Zema apkopes prasība

Ultraskaņas mērījumi var kļūt mazāk ticami, ja ir:

Pārmērīgas putas

Spēcīgi tvaiki

Temperatūras svārstības

Smagi putekļi

Neregulāras šķidruma virsmas

Tipiski lietojumi:

Atveriet uzglabāšanas tvertnes

Notekūdeņu tvertnes

Ūdens attīrīšanas iekārtas

3. Radara līmeņa mērīšana

Radara līmeņa sensoriizmantot elektromagnētiskos viļņus, lai noteiktu ūdens virsmas stāvokli.

Salīdzinot ar ultraskaņas tehnoloģiju, radara mērījumus mazāk ietekmē vides apstākļi, piemēram, temperatūras, tvaiku un spiediena izmaiņas.

Mūsdienu FMCW radara līmeņa sensori nodrošina:

Augsta mērījumu precizitāte

Liels mērīšanas attālums

Šaurs stara leņķis

Uzticama veiktspēja skarbos apstākļos

Radara līmeņa sensoru lietojumprogrammas

Lielas ūdens uzglabāšanas tvertnes

Rūpniecisko procesu tvertnes

Ūdens attīrīšanas iekārtas

Augstas{0}}temperatūras vide

Radars ir īpaši piemērots, ja lietotājiem ir nepieciešams bezkontakta mērījums ar lielāku uzticamību.

4. Pludiņa līmeņa mērīšana

Pludiņa līmeņa slēdži izmanto mehānisku pludiņu, kas pārvietojas ar mainīgu ūdens līmeni.

Kad pludiņš sasniedz iepriekš iestatīto pozīciju, tas iedarbina elektrisko signālu.

Priekšrocības

Vienkāršs dizains

Viegla apkope

Zemas pirkuma izmaksas

Ierobežojumi

Salīdzinot ar digitālajiem līmeņa sensoriem:

Nodrošina tikai punkta{0}}līmeņa noteikšanu

Nevar nodrošināt nepārtrauktu mērījumu

Ierobežota attālinātās uzraudzības iespēja

Bieži lietojumi:

Sūkņa vadība

Augsta{0}}līmeņa trauksmes signāli

Mazas ūdens tvertnes

Ūdens līmeņa mērīšanas tehnoloģiju salīdzinājums

Kā izvēlēties labāko ūdens tvertnes līmeņa sensoru?

Izvēloties ūdens līmeņa sensoru, ir jāizvērtē vairāki svarīgi nosacījumi.

1. Apsveriet tvertnes uzstādīšanas nosacījumus

2. Izvēlieties pareizo mērījumu diapazonu

Sensora diapazonam jābūt nedaudz augstākam par maksimālo šķidruma dziļumu.

Piemēram:

Tvertnē ar maksimālo ūdens dziļumu 8 metri var izmantot 0-10m līmeņa sensoru

Neizvēlieties daudz lielāku diapazonu, jo tas var samazināt mērījumu izšķirtspēju.

3. Nosakiet nepieciešamo precizitāti

Dažādām lietojumprogrammām ir nepieciešams atšķirīgs precizitātes līmenis.

4. Izvēlieties pareizo saziņas interfeisu

Mūsdienu ūdenssaimniecības sistēmām komunikācijas spēja ir svarīga.

Kopējās opcijas ietver:

4-20 mA

RS485 Modbus

HART

LoRaWAN

NB-IoT

4G

Bezvadu risinājumi ļauj attālināti uzraudzīt tvertnes, kas atrodas attālos rajonos.

Ūdens līmeņa uzraudzības risinājumi dažādiem lietojumiem

Bieži uzdotie jautājumi

1. Cik bieži jāuzrauga ūdens tvertnes līmenis?

Uzraudzības biežums ir atkarīgs no pielietojuma. Kritiskām sistēmām, piemēram, pilsētas ūdens apgādei vai rūpnieciskajiem procesiem, parasti ir nepieciešama pastāvīga reāllaika uzraudzība, savukārt mazām uzglabāšanas tvertnēm var būt nepieciešama tikai periodiska pārbaude.

2. Vai vienu ūdens līmeņa sensoru var izmantot dažāda veida tvertnēm?

Jā, bet sensora izvēlei jāatbilst tvertnes apstākļiem, tostarp uzstādīšanas pozīcijai, mērījumu dziļumam, šķidruma īpašībām un nepieciešamajai precizitātei.

3. Vai ūdens līmeņa sensoriem nepieciešama regulāra apkope?

Lielākajai daļai mūsdienu elektronisko līmeņa sensoru ir nepieciešama minimāla apkope. Tomēr ir ieteicama periodiska pārbaude, ja lietojumiem ir netīrs ūdens, nogulsnes vai āra iedarbība.

4. Kādu izejas signālu parasti izmanto ūdens līmeņa sensoriem?

Rūpnieciskie ūdens līmeņa sensori parasti izmanto 4-20 mA, RS485 Modbus vai bezvadu sakaru metodes, piemēram, LoRaWAN un NB-IoT.

5. Vai ūdens līmeņa datus var savienot ar mākoņa platformu?

Jā. Izmantojot IoT vārtejas vai bezvadu līmeņa sensorus, ūdens līmeņa informāciju var augšupielādēt mākoņa platformās attālai uzraudzībai, trauksmes signāliem un datu analīzei.

Par Autoru

MACSENSOR vecākais lietojumprogrammu inženieris

Vans Lei ir vecākais sensoru lietojumu inženieris uzņēmumā MACSENSOR, kas specializējas rūpnieciskā spiediena mērīšanā, līmeņa uzraudzībā un bezvadu IoT sensoru risinājumos. Ar 12 gadu pieredzi procesu instrumentu lietojumos viņš ir palīdzējis klientiem izstrādāt vairāk nekā 300 pielāgotus mērījumu risinājumus dažādās nozarēs, piemēram, ūdens attīrīšanas, naftas ķīmijas, degvielas pārvaldības, lauksaimniecības un rūpnieciskās automatizācijas nozarēs.

Viņa pieredze aptver bezvadu līmeņa sensoru izvēli, tvertņu attālinātās uzraudzības sistēmas, spiediena un radara līmeņa mērīšanas tehnoloģijas un industriālos sakaru risinājumus. Viņš ir bijis iesaistīts attālu rezervuāru, uzglabāšanas tvertņu un rūpniecisko iekārtu uzraudzības sistēmu projektēšanā, kur uzticama datu pārraide un ilgstoša darbība{1}} ir ļoti svarīga.

Vangam Lei ir ieguvusi bakalaura grādu automatizācijas inženierijā, un viņa mērķis ir izmantot sensoru tehnoloģijas un rūpnieciskos IoT risinājumus, lai uzlabotu mērījumu uzticamību, darbības efektivitāti un digitālo transformāciju globāliem klientiem.