Koja je razlika između termalnog i optičkog prekidača nivoa?

Kada je u pitanju mjerenje i kontrola nivoa u raznim industrijskim aplikacijama, prekidači nivoa igraju ključnu ulogu. Među različitim tipovima prekidača nivoa dostupnih na tržištu, termalni i optički prekidači nivoa su dva popularna izbora. Kao dobavljač prekidača nivoa, često me pitaju o razlikama između ova dva tipa prekidača. U ovom postu na blogu ući ću u detalje termalnih i optičkih prekidača nivoa, naglašavajući njihove principe rada, prednosti, nedostatke i tipične primjene.

Principi rada

Prekidač termičkog nivoa

Termalni prekidač nivoa radi na principu prijenosa topline. Sastoji se od grijaćeg elementa i temperaturnog senzora. Kada je prekidač u vazduhu, grejni element zagreva okolni vazduh, a temperaturni senzor detektuje ovo povećanje temperature. Međutim, kada prekidač dođe u kontakt sa tečnošću, tečnost odvodi toplotu od grejnog elementa efikasnije od vazduha. To uzrokuje smanjenje temperature koju detektuje senzor. Prekidač tada koristi ovu promjenu temperature da odredi prisustvo ili odsustvo tečnosti.

Osnovni dizajn termičkog prekidača nivoa je relativno jednostavan. Grijaći element i temperaturni senzor obično su smješteni u sondu, koja se ubacuje u spremnik ili posudu gdje treba pratiti nivo. Prekidač se može postaviti da aktivira alarm ili kontrolni signal kada promjena temperature ukazuje da je nivo tekućine dostigao određenu tačku.

Optički prekidač nivoa

Optički prekidač nivoa, s druge strane, radi na principu refleksije svjetlosti. Obično se sastoji od infracrvene LED diode i fotodetektora. Kada je prekidač u vazduhu, svetlost sa LED-a se reflektuje nazad u fotodetektor pod određenim uglom. Međutim, kada je prekidač potopljen u tečnost, indeks prelamanja tečnosti menja ugao refleksije svetlosti. Kao rezultat, manje svjetlosti se reflektira natrag u fotodetektor. Prekidač detektuje ovu promenu u količini reflektovane svetlosti i koristi je da odredi prisustvo ili odsustvo tečnosti.

Optički prekidači nivoa mogu biti dizajnirani u različitim konfiguracijama, kao što su prolazni i reflektirajući tipovi. U optičkom prekidaču nivoa kroz snop, LED i fotodetektor su postavljeni na suprotnim stranama rezervoara ili posude. Svjetlost iz LED diode prolazi kroz tekućinu, a fotodetektor mjeri intenzitet svjetlosti. U reflektirajućem optičkom prekidaču nivoa, LED i fotodetektor su smješteni na istoj strani, a svjetlost se odbija od površine tekućine.

Prednosti i nedostaci

Prekidač termičkog nivoa

Prednosti

• Jednostavan i pouzdan: Termalni prekidači nivoa imaju relativno jednostavan dizajn, što ih čini pouzdanim i lakim za ugradnju. Nemaju pokretne dijelove, što smanjuje rizik od mehaničkog kvara.
• Širok spektar aplikacija: Mogu se koristiti u raznim tečnostima, uključujući vodu, ulje i hemikalije. Pogodni su i za primjene gdje tečnost ima visok viskozitet ili sadrži čvrste materije.
• Neosetljiv na penu i paru: Na prekidače termičkog nivoa ne utiče pjena ili para, što ih čini idealnim za primjene gdje su ovi uvjeti prisutni.

Nedostaci

• Sporo vreme odziva: Vreme odziva prekidača termičkog nivoa može biti relativno sporo, posebno kada tečnost ima nisku toplotnu provodljivost. Ovo može biti ograničenje u aplikacijama gdje je potreban brz odgovor.
• Ograničeni temperaturni raspon: Prekidači termičkog nivoa su osjetljivi na promjene temperature, a ekstremne temperature mogu utjecati na njihov učinak. Obično su dizajnirani da rade u određenom temperaturnom rasponu.

Optički prekidač nivoa

Prednosti

• Brzo vrijeme odziva: Optički prekidači nivoa imaju brzo vreme odziva, što ih čini pogodnim za aplikacije gde je potrebna brza detekcija nivoa tečnosti.
• Visoka osjetljivost: Veoma su osjetljivi na promjene u nivou tečnosti i mogu otkriti čak i male količine tečnosti.
• Beskontaktno mjerenje: Optički prekidači nivoa mogu obezbijediti beskontaktno mjerenje, što je korisno u aplikacijama gdje je tečnost korozivna ili opasna.

Nedostaci

• Osetljiv na kontaminaciju: Na optičke prekidače nivoa može uticati kontaminacija na površini senzora, kao što je prljavština, prašina ili ulje. To može smanjiti njihovu osjetljivost i preciznost.
• Ograničeno na bistre tečnosti: Obično su dizajnirani za upotrebu sa bistrim tečnostima, jer neprozirne ili visoko obojene tečnosti mogu apsorbovati ili raspršiti svetlost, što otežava prekidaču da detektuje nivo tečnosti.

Tipične primjene

Prekidač termičkog nivoa

• Kontrola nivoa kotla: Termalni prekidači nivoa se obično koriste u aplikacijama kotlova za praćenje nivoa vode. Mogu se koristiti za sprječavanje rada kotla na suho ili prelijevanje.Prekidač nivoa kotla
• Nadgledanje nivoa rezervoara: Takođe se koriste u rezervoarima za praćenje nivoa tečnosti kao što su voda, ulje i hemikalije. Mogu se koristiti za aktiviranje alarma kada nivo tečnosti dostigne određenu tačku.
• Kontrola pumpe: Termalni prekidači nivoa mogu se koristiti za kontrolu rada pumpi. Mogu se podesiti da uključe ili isključe pumpu kada nivo tečnosti u rezervoaru dostigne određeni nivo.

Optički prekidač nivoa

• Industrija hrane i pića: Optički prekidači nivoa se široko koriste u industriji hrane i pića za praćenje nivoa tečnosti kao što su mleko, sok i pivo. Pogodni su za primjene gdje je higijena važna, jer mogu obezbijediti beskontaktno mjerenje.
• Farmaceutska industrija: Koriste se i u farmaceutskoj industriji za praćenje nivoa tečnosti u rezervoarima i posudama. Mogu se koristiti za osiguranje preciznog doziranja tečnosti i za sprečavanje prepunjavanja.
• Industrija poluprovodnika: Optički prekidači nivoa se koriste u industriji poluprovodnika za praćenje nivoa hemikalija i rastvarača. Mogu se koristiti za osiguranje pravilnog rada opreme i za sprječavanje oštećenja poluvodičkih pločica.

Zaključak

Zaključno, termalni i optički prekidači nivoa su dvije različite vrste prekidača nivoa sa svojim jedinstvenim principima rada, prednostima i nedostacima. Izbor između ova dva zavisi od specifičnih zahteva aplikacije, kao što su vrsta tečnosti, vreme odziva, osetljivost i uslovi okoline. Kao dobavljač prekidača nivoa, mogu vam pružiti stručnost i smjernice koje će vam pomoći da odaberete pravi prekidač nivoa za vašu aplikaciju.

Ako ste zainteresirani za kupovinu prekidača nivoa ili imate bilo kakva pitanja o našim proizvodima, slobodno nas kontaktirajte za detaljnu raspravu. Posvećeni smo pružanju visokokvalitetnih prekidača nivoa i odlične usluge za korisnike.

Reference

• "Priručnik za mjerenje nivoa", Endress+Hauser
• "Priručnik za industrijsku automatizaciju", od Rockwell Automation