В сложных процессах промышленного производства точный контроль уровня материалов имеет решающее значение. Это не только напрямую влияет на эффективность производства, но и тесно связано с контролем качества продукции, оптимизацией затрат и обеспечением безопасности производства. Как эффективное и надежное устройство для обнаружения уровня, вилочный датчик уровня постепенно стал незаменимым ключевым компонентом в области промышленной автоматизации, играя все более важную роль в процессе обнаружения уровня.
Вилочный датчик уровня может выполнять ключевые функции обнаружения в сценариях промышленного производства, и его уникальный принцип работы является основной поддержкой. Это устройство выполняет обнаружение уровня на основе принципа механической вибрации и посредством скоординированной работы различных ключевых компонентов обеспечивает замкнутый цикл всего процесса от привода сигнала до выходного сигнала обнаружения.
Основными компонентами вилочного датчика уровня являются корпус вилки и пьезоэлектрический кристалл, установленный на основании вилки. Пьезоэлектрический кристалл выполняет двойные функции как «источник привода», так и «чувствительный элемент»:
- С одной стороны, как приводной элемент, когда к пьезоэлектрическому кристаллу прикладывается внешний электрический сигнал, кристалл генерирует регулярную механическую деформацию, которая, в свою очередь, заставляет тесно связанную вилку производить механическую вибрацию на определенной частоте. Диапазон частот вибрации обычной вилки составляет 100 Гц-150 Гц, и разные модели различаются в зависимости от требований к конструкции.
- С другой стороны, как чувствительный элемент, пьезоэлектрический кристалл может в режиме реального времени фиксировать изменения состояния вибрации вилки. Корпус вилки, как часть, непосредственно контактирующая с материалом, изменение его состояния вибрации является основной основой для определения наличия материала.
После запуска устройства пьезоэлектрический кристалл сначала заставляет вилку стабильно и свободно вибрировать на своей резонансной частоте, с максимальной амплитудой в это время. Когда вилка входит в контакт с материалом, материал вызывает демпфирование вибрации, что приводит к значительному ослаблению амплитуды. Это изменение фиксируется пьезоэлектрическим кристаллом в режиме реального времени и преобразуется в электрический сигнал. Затем внутренняя интеллектуальная схема обрабатывает и анализирует этот сигнал и точно определяет наличие материала, определяя, меньше ли амплитуда заданного порога. Наконец, устройство выдает коммутационный сигнал (например, сигнал реле) для приведения в действие сигнализации или устройства управления, реализуя автоматическое обнаружение и контроль уровня материала.

Благодаря своим выдающимся эксплуатационным преимуществам вилочный датчик уровня обладает значительной конкурентоспособностью в области обнаружения уровня в промышленности, предоставляя надежное решение для управления материалами в сложных условиях эксплуатации.
Это устройство обладает чрезвычайно высокой чувствительностью к обнаружению материала и может обеспечивать точное обнаружение материалов с очень низкой плотностью. Оптимизируя объем вилки и структуру пьезоэлектрического привода, некоторые передовые модели вилочных датчиков уровня могут обнаруживать материалы с минимальной плотностью 0,008 г/см³. Даже для чрезвычайно легких порошков или гранулированных материалов они могут точно запускать действие переключателя для достижения точного определения наличия материала. Эта функция значительно расширяет область применения устройства и может удовлетворить потребности в обнаружении специальных материалов в пищевой промышленности (например, легкая мука, сухое молоко) и химической промышленности (например, порошкообразное сырье низкой плотности).
Производственные площадки часто имеют сложные факторы окружающей среды, такие как высокая запыленность, сильная вибрация и сильные электромагнитные помехи, в то время как вилочный датчик уровня обладает отличной помехозащищенностью. Его метод обнаружения, который преобразует сигналы механической вибрации в электрические сигналы, может эффективно избежать воздействия вибрационной среды и не подвержен влиянию таких источников помех, как высокая запыленность и сильные электромагнитные поля. Даже в суровых условиях, таких как силосы с высокой запыленностью на цементных заводах и вокруг сильно вибрирующих конвейерных лент в шахтах, он все равно может поддерживать стабильную и надежную работу, обеспечивая точность и безопасность контроля уровня и обеспечивая прочную поддержку стабильности производственного процесса.
(III) Долговечность
Корпус вилки вилочного датчика уровня обычно изготавливается из высокопрочной нержавеющей стали 316L, которая обладает отличной коррозионной стойкостью, пыленепроницаемостью и устойчивостью к высоким температурам. В суровых условиях, таких как резервуары для хранения коррозионных материалов в химической промышленности и вокруг высокотемпературных плавильных печей в металлургической промышленности, он может обеспечить долгосрочную надежную работу устройства. Кроме того, конструкция устройства полностью учитывает фактические потребности применения, что позволяет легко устанавливать его в силосах и бункерах различной формы и размеров, адаптируясь к разнообразным промышленным сценариям и способным выдерживать испытания долгосрочной промышленной производственной среды.
Это устройство имеет значительные преимущества в процессе обслуживания:
- Он не требует сложного процесса калибровки и может быть автоматически введен в эксплуатацию после установки, эффективно сокращая цикл установки и ввода в эксплуатацию и снижая затраты на рабочую силу.
- Интеллектуальная схема имеет встроенную функцию самопроверки, позволяющую пользователям подтверждать рабочее состояние устройства с помощью простой программы обнаружения.
- В случае неисправности устройства узел проблемы можно быстро обнаружить, что облегчает своевременные операции по техническому обслуживанию, значительно снижает затраты на техническое обслуживание и повышает эффективность производства.
Качество установки вилочного датчика уровня напрямую влияет на стабильность последующей работы, и следующие ключевые моменты должны строго контролироваться:
Плоскость корпуса вилки должна соответствовать направлению потока среды, чтобы избежать ошибок измерения. Направление можно определить по маркировочным точкам на технологическом соединении. Например, если маркировочная точка направлена вверх или вниз, направление правильное; если она направлена влево или вправо, направление неправильное. При установке сбоку убедитесь, что два корпуса вилки находятся в одной горизонтальной плоскости.
Его следует устанавливать вдали от входного отверстия материала, чтобы предотвратить прямое воздействие. При установке в контейнере с избыточным или пониженным давлением убедитесь, что уплотнительный материал соответствует требованиям по температуре и давлению. При установке на открытом воздухе или во влажной среде кабель следует прокладывать с изгибом вниз, чтобы предотвратить попадание влаги, а направление головки измерителя можно отрегулировать, чтобы порт кабеля был направлен вниз для повышения защиты.
Перед установкой убедитесь, что модель прибора соответствует условиям работы на месте (давление, температура, характеристики среды). Обычные способы установки включают вертикальную, горизонтальную или наклонную вниз установку:
- Для сильно адгезионных материалов подходит вертикальная установка вниз.
- Для материалов, содержащих комки или частицы, подходит вертикальная или наклонная установка, а установка вверх строго запрещена.
Перед установкой рекомендуется откалибровать чувствительность с небольшим количеством образцов среды и выбрать верхнюю, боковую стенку или установку трубопровода в соответствии с фактическими потребностями мониторинга (высокий уровень, низкий уровень или мониторинг пустого потока трубопровода).
Для технологического соединения следует выбирать фланцевые, резьбовые или хомутные способы соединения в соответствии с условиями на месте. Для подключения кабеля операции должны выполняться в строгом соответствии с системой проводов и требованиями к электропитанию, указанными в руководстве по продукту. После подключения крышку необходимо плотно закрыть, а вход провода необходимо затянуть. При использовании во взрывоопасных зонах необходимо полностью соблюдать соответствующие руководства и правила по технике безопасности.
Особое внимание следует также уделить соответствию характеристик материала. Для вязких материалов может потребоваться выбор специально разработанной вилки, чтобы предотвратить прилипание материала, влияющее на точность обнаружения.
Сценарии применения: широкий охват от химической промышленности до пищевой промышленности
Благодаря своим превосходным характеристикам вилочный датчик уровня широко используется в различных отраслях промышленности, становясь ключевым устройством в процессе промышленного производства и обеспечивая надежную поддержку эффективной и стабильной работы различных отраслей.
В химической промышленности это устройство в основном используется для дозирования и хранения порошков. Например, оно может контролировать уровень силосов с частицами пластика и передавать данные в режиме реального времени для обеспечения бесперебойного протекания процесса. В то же время его вилка из нержавеющей стали 316L обладает отличной коррозионной стойкостью, что делает ее пригодной для резервуаров для хранения коррозионных жидкостей, таких как соляная кислота и серная кислота, обеспечивая точное обнаружение уровня жидкости и безопасность производства.
В пищевой промышленности это устройство может контролировать уровень таких материалов, как зерно и корм, в режиме реального времени и посылать сигналы при достижении порога, чтобы избежать перелива или нехватки материала. Для материалов с низкой плотностью, таких как мука, он может обеспечить точное обнаружение с высокой чувствительностью 0,008 г/см³, при этом соблюдая санитарные нормы для обеспечения безопасности пищевых продуктов.
Во всем процессе производства цемента от хранения сырья до упаковки готовой продукции это устройство может стабильно обнаруживать уровень материала в среде с высокой запыленностью с сильной помехозащищенностью. Он контролирует уровень материала в бункерах упаковочной линии, чтобы обеспечить качество и эффективность упаковки. В то же время он подходит для точного контроля строительных материалов, таких как известь и гипс, помогая повысить эффективность производства.
Столкнувшись с высокотемпературной и высококоррозионной средой металлургической промышленности, это устройство может надежно обнаруживать уровень силосов для плавки порошков и гранулированных бункеров благодаря своей термостойкости, обеспечивая подачу материала и бесперебойный процесс и адаптируясь к сложным производственным потребностям.
В области охраны окружающей среды это устройство используется для контроля уровня в процессе обработки твердых отходов для оптимизации процесса обработки и повышения эффективности. В то же время он контролирует уровень пыли в режиме реального времени в системе контроля пыли, обеспечивает своевременные ранние предупреждения и предотвращает загрязнение пылью, поддерживая работу по охране окружающей среды.
Благодаря своему уникальному принципу обнаружения вибрации вилочный датчик уровня имеет такие значительные преимущества, как высокая чувствительность, сильная помехозащищенность и долговечность. Он стал ключевым устройством для обнаружения уровня во многих отраслях промышленности, включая химическую, пищевую, строительных материалов, металлургическую и экологическую, эффективно обеспечивая эффективность и стабильность промышленного производства.
В преддверии будущего промышленной автоматизации и интеллектуального производства это устройство развивается в направлении интеллекта и сетевого взаимодействия. С одной стороны, оно углубит интеграцию с промышленным Интернетом вещей, интегрирует интеллектуальные функции, такие как удаленный мониторинг и анализ данных, и предоставит более точные решения. С другой стороны, достижения в области материаловедения будут продолжать улучшать его устойчивость к высоким температурам и коррозии, тем самым постоянно расширяя границы его применения.
Рекомендуется, чтобы в практических приложениях соответствующий персонал полностью понимал характеристики устройства, проводил правильный выбор модели и использовал его в сочетании с конкретными условиями работы, чтобы максимально увеличить его ценность и совместно способствовать повышению уровня промышленной автоматизации.