Вода — одно из самых распространённых веществ на Земле, покрывающее около 71% поверхности Земли. Она является важным ресурсом для выживания всего живого, включая неорганические соединения и людей, а также важнейшей частью живых организмов. Поэтому особенно важно уметь управлять водой и контролировать её. Обнаружение воды неотделимо от связанных с ней датчиков, таких как датчик давления воды, датчик качества воды, датчик расхода воды, датчик температуры воды, датчик плотности воды и т. д.
Датчик давления воды
Датчик давления воды — это разновидность датчика давления, широко используемого в промышленности. Он широко применяется в различных промышленных динамических средах, в водохозяйственном и гидроэнергетическом строительстве, в транспортном и строительном оборудовании, в системах управления производством, в аэрокосмических технологиях, судостроении, трубопроводном транспорте и так далее.
Датчик давления воды — это устройство, которое может считывать измеренную информацию и преобразовывать её в электрические сигналы или другие формы вывода информации в соответствии с определёнными правилами, чтобы удовлетворить требования к передаче, обработке, хранению, отображению, записи и управлению информацией. Это первый шаг к автоматическому обнаружению и управлению.
Ядро датчика давления воды обычно изготавливается из диффузионного кремния. Принцип работы заключается в том, что давление воды напрямую воздействует на диафрагму датчика, в результате чего диафрагма совершает микроперемещение, пропорциональное давлению воды. Электрическое сопротивление датчика изменяется, и электронная схема используется для обнаружения этого изменения и преобразования выходного стандартного измерительного сигнала, соответствующего давлению.
Онлайн-денситометр воды
В процессе добычи воды все жидкости необходимо проверять на плотность или концентрацию, для чего требуется онлайн-измеритель плотности. Интеллектуальный онлайн-измеритель плотности SenTec (также называемый онлайн-датчиком плотности) — это устройство для непрерывного онлайн-измерения концентрации и плотности жидкостей, которое можно напрямую использовать в промышленных производственных процессах. К наиболее распространённым промышленным онлайн-измерителям плотности жидкостей относятся плотномеры статического давления, плотномеры вибрационного типа и лазерные плотномеры. В зависимости от места установки они могут быть разделены на плотномеры для резервуаров и плотномеры для трубопроводов.
Преимущества онлайн-денситометра жидкой воды:
*Использование высокопроизводительной интегральной схемы микроконтроллера промышленного класса, высокая точность, хорошая стабильность, высокая устойчивость к помехам.
*Источник питания с использованием схемы изоляции, широкоформатный прецизионный источник питания, ударопрочность, устойчивость к помехам.
*«Подключи и работай, не требуя обслуживания» для мониторинга и контроля непрерывных измерений
*Сигнал датчика с фотоэлектрическим отсеком с выходом 4-20 мА, подключение к системе управления ПЛК
*Длинный стержень подходит для использования в открытых и закрытых резервуарах и контейнерах длиной до 2 м.
Цифровой расходомер воды
Наиболее популярные цифровые расходомеры воды: ротаметрические расходомеры, турбинные расходомеры воды, электромагнитные расходомеры воды и вихревые расходомеры для измерения объёма воды, расходомеры объёмного типа, расходомеры дифференциального давления, расходомеры Кориолиса и ультразвуковые расходомеры воды. Ниже приводится описание принципа работы, особенностей и областей применения различных цифровых типов расходомеров воды.
1) Турбинный расходомер для измерения расхода воды
Турбинный расходомер — это разновидность скоростного расходомера. Турбинный преобразователь расхода использует многолопастной ротор (турбину) для измерения среднего расхода воды, а затем вычисляет расход воды или общий объём воды. Как правило, он состоит из датчика расхода и встроенного дисплея для отображения информации о расходе воды и настройки параметров турбинного расходомера.
2) Вихревой расходомер для измерения расхода воды
Вихревой расходомер — это прибор, в котором в воду погружается генератор вихрей, а жидкость попеременно разделяется с обеих сторон генератора, образуя две серии вихрей, расположенных в шахматном порядке.
Вихревые расходомеры можно разделить на следующие типы в зависимости от метода определения частоты: тензометрический, деформационный, ёмкостный, тепловой, с вибрирующим корпусом, фотоэлектрический и ультразвуковой.
3) Электромагнитный расходомер для измерения расхода воды
Электромагнитный расходомер — это прибор для измерения электропроводящей воды, созданный в соответствии с законом электромагнитной индукции Фарадея. Электромагнитный расходомер обладает рядом превосходных характеристик, которые позволяют решать задачи, которые трудно решить с помощью других расходомеров, например, измерение расхода грязной и агрессивной воды.
4) Расходомер переменной площади для измерения расхода воды
Расходомер переменного сечения, также известный как поплавковый расходомер, ротаметр, — это широко используемый недорогой расходомер воды. В вертикальной конической трубке, расширяющейся снизу вверх, сила тяжести поплавка с круглым поперечным сечением уравновешивается гидродинамической силой, поэтому поплавок может свободно подниматься и опускаться в конической трубке в зависимости от диапазона расхода воды.
Поплавковый расходомер — это наиболее широко используемый классический поплавковый расходомер. Поплавковые расходомеры могут быть со стеклянной, пластиковой или металлической трубкой.
Ротаметр со стеклянной трубкой имеет простую конструкцию и удобен в использовании. Это очень дешёвый ротаметр для измерения расхода воды, недорогой расходомер.
5) Расходомер перепада давления для измерения воды
Расходомер с дифференциальным давлением — это прибор, который рассчитывает скорость потока в соответствии с дифференциальным давлением, создаваемым элементом обнаружения потока, установленным в трубопроводе, известными параметрами жидкости и геометрическими размерами элемента обнаружения и трубопровода.
Расходомер с дифференциальным давлением состоит из первичного устройства (измерительного элемента) и вторичного устройства (преобразователя дифференциального давления и вычислителя расхода). Расходомеры с дифференциальным давлением обычно классифицируются по типу измерительных элементов, таких как расходомеры с сужающимся отверстием, расходомеры Вентури, расходомеры с V-образным конусом и т. д.
Расходомеры с дифференциальным давлением для измерения расхода воды имеют долгую историю, стабильную работу и надёжные результаты измерений.
Их можно использовать для измерения расхода воды под высоким давлением или высокотемпературной воды, а также в качестве встроенного цифрового расходомера воды.
6) Массовый расходомер воды Кориолиса
Массовый расходомер Кориолиса (CMF) — это прямой массовый расходомер воды, в котором используется принцип силы Кориолиса, пропорциональной массовому расходу при движении жидкости в вибрирующей трубке.
Цена расходомера Кориолиса не низкая, и обычно это не очень экономичное решение для измерения расхода воды; это очень точный расходомер массового расхода воды, погрешность может составлять 0,1%.
Расходомер Кориолиса — это расходомер из нержавеющей стали, у нас есть расходомеры Кориолиса диаметром 6 мм, DN10, 1/2 дюйма, 1 дюйм, 2 дюйма;
Цифровой массовый расходомер воды также может отображать плотность воды на электронном дисплее расходомера;
может измерять различные виды воды, буровой раствор, пульпу, осадок и т. д., встроенный цифровой массовый расходомер воды.
7) Объемный расходомер воды
Объемный расходомер, называемый расходомером PD, является наиболее точным типом расходомера. В нем используются механические измерительные элементы для непрерывного разделения жидкости на одну часть известного объема. Согласно результатам измерения, общий объем жидкости измеряется количеством повторных заполнений камеры и выпусков части этого объема жидкости. Бытовые счетчики воды - это расходомеры PD, но для измерения расхода воды в промышленности компания SenTec разработала своего рода расходомер micro PD для измерения расхода воды с низким расходом. Датчик низкого расхода воды может определять расход до 1 куб. см/мин с высокой точностью 0,5%.
Датчик/передатчик уровня воды
Преобразователь уровня воды — это разновидность преобразователя, широко используемого в автоматизации водоснабжения. Он широко применяется для измерения и контроля уровня воды в промышленных системах очистки воды, для измерения уровня воды в зданиях, для защиты окружающей среды, охраны водных ресурсов, на электростанциях, в городском водоснабжении и канализации, в гидрологических исследованиях и в других областях. Он прост в установке и использовании.
Принцип работы преобразователя уровня воды заключается в том, что давление напрямую воздействует на мембрану датчика, в результате чего мембрана совершает микроперемещение, пропорциональное давлению среды, изменяя сопротивление датчика и регистрируя это изменение с помощью электронной схемы, которая преобразует стандартный сигнал, соответствующий этому давлению.
Датчик уровня воды изготовлен из усовершенствованного изолированного чувствительного элемента из диффузионного кремния. Высоту от конца датчика до поверхности можно точно измерить, погрузив его в резервуар или водоём. Уровень воды выводится в виде тока 4–20 мА или сигналов RS485.
Датчик температуры воды
Датчик температуры состоит из термостата и блока контроля уровня воды и оснащён устройством для декомпрессии перед электрическим клапаном и поворотным безэховым нагревателем.
Датчик уровня воды в резервуаре отправляет сигналы об уровне воды в контроллер. Компьютер в контроллере сравнивает измеренный сигнал об уровне воды с заданным сигналом, чтобы определить отклонение. Затем, в зависимости от характера отклонения, подаётся команда «открыть» или «закрыть» клапан подачи воды, чтобы резервуар достиг заданного уровня воды. Когда программа подачи воды завершена, часть компьютера, отвечающая за контроль температуры, отправляет команду «открыть» электрическому клапану, и система начинает нагревать воду в резервуаре. Когда заданная температура достигнута, контроллер отправляет команду на запорный клапан, который перекрывает источник тепла, и система переходит в режим сохранения тепла. В процессе программирования необходимо убедиться, что электрический запорный клапан, управляющий источником тепла, не открывает клапан до достижения безопасного уровня воды, чтобы избежать потери тепла и несчастных случаев.
Водяной термометр термисторного типа состоит из термисторного датчика температуры воды и двойного металлического листа. Термистор является передатчиком информации о температуре воды, электрический нагревательный провод из двойного металлического листа является принимающей частью, и они соединены последовательно. Датчик температуры воды установлен в канале и находится в контакте с охлаждающей водой. При низкой температуре воды сопротивление термистора высокое, ток в цепи небольшой, мощность нагрева провода сопротивления небольшая, биметаллическая пластина слегка изогнута, а стрелка индикатора находится в области низких температур. При высокой температуре воды сопротивление термистора низкое. Из-за большого тока в цепи мощность нагрева провода сопротивления высокая, биметаллическая пластина сильно изогнута, а стрелка индикатора указывает на область высоких температур.