ООО «СиБ Контролс»

Термодифференциальные сигнализаторы уровня

Что такое термодифференциальные сигнализаторы уровня?

Термодифференциальный сигнализатор, принцип работы которого основан на тепловом рассеивании, состоит из двух сенсоров температуры (термометров сопротивления), нагревателя, блока питания, усилителя, генератора тока, компаратора и выходного реле с двумя перекидными контактами (DPDT). Применяются кремниевые полупроводниковые сенсоры температуры (STS) для стандартных исполнений и платиновые термометры сопротивления (RTD) для высокотемпературных исполнений. Два сенсора расположены на небольшом расстоянии друг от друга и конструктивно объединены для сравнения температуры друг друга. Эти сенсоры имеют сопротивления, значения которых пропорциональны их температурам и погрешность их измерений известна в широком диапазоне температур. Один сенсор (активный) содержит нагревательный элемент, который поднимает его температуру несколько выше температуры измеряемой среды. Другой сенсор (опорный сенсор) измеряет температуру среды.

Термодифференциальный сигнализатор можно считать массовым расходомером. Через оба сенсора протекает постоянный стабилизированный ток, он создает разность потенциалов, которая пропорциональна количеству тепла, поглощаемого или выделяемого сенсорами. При наличии измеряемой среды (повышение уровня до погружения зонда или наличии потока) молекулы среды снижают температуру активного сенсора, и разность напряжений начинает понижаться. Так же как и при увеличении скорости среды разность напряжений уменьшается (обратная зависимость). Это — базовый принцип тепловой диссперсии, положенный в основу различных применений прибора для определения желаемых значений расхода, уровня, температуры или комбинации заданных значений. Сигнализатор может быть настроен для немедленного срабатывания при изменении уровня, расхода или температуры. Однако уменьшение времени срабатывания приведет к увеличению времени повторной готовности.

Термодифференциальному сигнализатору присущ внутренний временной фактор обусловленный теплопроводностью среды, типом используемого металла и суммарным сечением металлических конструкций, окружающих сенсоры. Время срабатывания может быть настроено при определении уровня или наличия расхода (нет/есть). Но при применении сигнализатора для контроля изменений расхода, границы раздела фаз или температуры компенсировать время реакции невозможно и он не будет срабатывать мгновенно. Изменение температуры процесса или изменение температуры окружающей среды не будут влиять на работу прибора, т. к. эти изменения одновременно воздействуют на опорный и активный сенсоры. Разность потенциалов не изменится и останется неизменным состояние прибора. Может быть реализован вариант исполнения двухточечного сигнализатора в одном корпусе.