Un capteur de niveau est un dispositif électronique qui permet de mesurer la hauteur du matériau, en général du liquide, dans un réservoir ou un autre récipient.
Une partie intégrante du contrôle de procédé dans de nombreuses industries, les capteurs de niveau se divisent en deux types principaux. Le capteurs de niveau de mesure de point est utilisé pour marquer une seule hauteur de liquide discrète - une condition de niveau prédéfinie.
Généralement, ce type de détecteur de niveau fonctionne comme une alarme haute, pour signaler une condition de débordement, ou en tant qu'indicateur pour une condition d'alarme basse. La sonda de niveau continu est plus sophistiqué et peut assurer une surveillance de niveau de tout un système.
Il mesure le niveau de liquide dans une plage, plutôt qu'à un seul point, ce qui produit une sortie analogique qui est directement corrélée au niveau de la cuve. Pour créer un système de gestion de niveau, le signal de sortie est relié à une boucle de commande de procédé et à un indicateur visuel.
Détection d'interface de niveau
Interrupteurs à flotteur
Dans ces capteurs de niveau de point, un flotteur magnétique se déplace au long de la surface du liquide, ce qui met en marche un "interrupteur à lames" hermétiquement scellé dans la tige. La conception simple, demandant peu d'entretien, s'installe facilement; elle minimise le choc, les vibrations et la pression, et travaille avec une variété de médias. Le commutateur à lames peut être unipolaire unidirectionnel, ou unipolaire bidirectionnel.
Capteur de niveau à ultrasons sans contact
Ce capteur comporte un processeur de signal analogique, un microprocesseur, des commutateurs de gamme de décimale codée en binaire (BCD), et un circuit d'attaque de sortie. Il transmet des impulsions et un signal de porte du microprocesseur par le processeur de signal analogique jusqu'au capteur, ce qui envoie un faisceau ultrasonique à la surface du liquide.
Le capteur de niveau détecte l'écho provenant de la surface et le renvoie au microprocesseur pour une représentation numérique de la distance entre le capteur et le niveau de surface. Grâce à la mise à jour constante des signaux reçus, le microprocesseur calcule les valeurs moyennes pour mesurer le niveau du liquide.
Avec une sonde de niveau continu, le microprocesseur convertit la valeur moyenne à un signal analogique de 4 à 20 mA qui est linéaire avec le niveau de liquide. Quand l'écho du niveau ne revient pas au capteur dans 8 secondes, le signal de sortie du système baisse en dessous de 4 mA, indiquant une condition de bas niveau ou de tube vide.
Avec un capteur de niveau de point, le microprocesseur compare la valeur moyenne avec le réglage du commutateur BCD et excite un relais de sortie pour indiquer un niveau élevé ou faible. Une perte de signal dépassant 8 secondes désexcite les relais et leur redonne leur état d'origine. L'électronique incorpore un délai d'une demi-seconde qui minimise les effets de turbulence de surface.
Capteur de niveau ultrasonique de contact
Un dispositif ultrasonique de faible énergie au sein de ces capteurs mesure le niveau de liquide à un certain point. Composés d'un capteur de niveau de terrain et d'un amplificateur statique intégré, les capteurs à ultrasons de contact n'ont pas de pièces mobiles et ne nécessitent pas d'étalonnage.
En général, ils sont équipés de bornes pour la connexion à une source d'alimentation et de dispositifs de commande extérieurs. Le signal ultrasonore traverse une fente de 12 mm dans le capteur, ce qui commande les commutateurs à relais lorsque l'écart contient un liquide. Le niveau de détection est à mi-chemin au long de l'écart pour le détecteur de niveau monté horizontalement, et en haut de l'écart pour le capteur de niveau monté verticalement. Lorsque le liquide tombe en dessous de ce niveau, le signal ultrasonore atténue et commute finalement le relais à son état antérieur.
Cette sonde de niveau est utilisé dans les vaisseaux ou les tuyaux pour faire fonctionner automatiquement les pompes, électrovannes, et alarmes haut / bas. Deux capteurs seraient nécessaires pour remplir et vider les réservoirs, et pour mesurer les volumes de liquide.
Compatibles avec la plupart des liquides, ils ne sont pas affectés par les revêtements, les gouttelettes, la mousse et la vapeur. Cependant, les liquides très aérés et les liquides assez visqueux pour boucher l'écart du capteur, peuvent causer des problèmes.