Погружной уровнемер JW-LM01X(YS08) Предназначен для непрерывного измерения уровня жидкости в резервуарах, водохранилищах, скважинах, очистных сооружениях, насосных станциях и других системах мониторинга воды.
Передатчик использует диффузионный кремниевый пьезорезистивный элемент для измерения давления для определения гидростатического давления, создаваемого столбом жидкости над погруженным датчиком. Затем сигнал давления преобразуется в электрический выходной сигнал, который может быть подключен к ПЛК, RTU, регистратору данных, контроллеру или системе удаленного мониторинга.
При проектировании систем водоподготовки и промышленных объектов правильный выбор должен учитывать не только глубину залегания кабеля, но и тип жидкости, длину кабеля, выходной интерфейс, условия установки и архитектуру системы.
Что такое диффузионный кремниевый пьезорезистивный погружной уровнемер?
A диффузионный кремниевый пьезорезистивный погружной уровнемер Это датчик уровня жидкости, работающий под давлением и погруженный ниже поверхности жидкости.
В отличие от радарных или ультразвуковых датчиков, измеряющих расстояние над жидкостью, погружной уровнемер измеряет... гидростатическое давление создается столбом жидкости над точкой измерения.
Чувствительный к давлению элемент передатчика преобразует это давление в электрический сигнал. Когда уровень жидкости поднимается, гидростатическое давление увеличивается. Когда уровень жидкости опускается, давление уменьшается.
Поскольку при известной плотности жидкости существует предсказуемая взаимосвязь между высотой жидкости и гидростатическим давлением, измеренное давление можно преобразовать в уровень жидкости.
Как работает диффузионный кремниевый пьезорезистивный уровнемер?
Датчик опускается в воду или технологическую жидкость и устанавливается в заданной точке измерения.
Столб жидкости над датчиком создает гидростатическое давление на чувствительную диафрагму.
Внутри передатчика находится диффузионный кремниевый пьезорезистивный чувствительный элемент реагирует на приложенное давление. Изменения давления вызывают изменения электрических характеристик пьезорезистивной чувствительной структуры.
Затем внутренняя электроника обработки сигнала обрабатывает этот сигнал давления и преобразует его в выходной сигнал, подходящий для системы мониторинга или управления.
Для жидкости с относительно стабильной плотностью гидростатическое давление можно выразить следующим образом:
P = ρgh
где:
P = гидростатическое давление
ρ = плотность жидкости
g = ускорение свободного падения
h = высота жидкости над датчиком
Поэтому:
Более высокий уровень жидкости → более высокое гидростатическое давление
Более низкий уровень жидкости → более низкое гидростатическое давление
Это основной принцип гидростатического измерения уровня в погружных устройствах.
Почему следует использовать технологию диффузионного кремниевого пьезорезистивного зондирования?
Технология диффузионного кремниевого пьезорезистивного датчика широко используется в измерении давления, поскольку механические изменения давления могут быть преобразованы в измеримые электрические изменения.
В погружном уровнемере чувствительный элемент измеряет не “высоту воды” напрямую, а давление.
Полная цепочка измерений выглядит следующим образом:
Уровень жидкости
↓
Гидростатическое давление
↓
Диафрагма давления
↓
Диффузный кремниевый пьезорезистивный датчик
↓
Обработка сигнала
↓
Электрический выход
↓
ПЛК / RTU / Регистратор данных / Платформа мониторинга
Таким образом, работоспособность всего передатчика зависит не только от сенсорного чипа.
К важным факторам относятся:
правильный диапазон давления
температурная компенсация
конструкция диафрагмы
материал для корпуса
кабельная конструкция
обработка сигналов
конструкция уплотнения
компенсация атмосферного давления
положение установки
совместимость с жидкостями
По этой причине при выборе погружного уровнемера следует ориентироваться на комплексное измерительное решение, а не только на тип встроенного в него сенсорного элемента.
Типичные области применения
Мониторинг уровня воды в водохранилище
Операторам водохранилищ часто требуется непрерывная информация об уровне воды для управления запасами, орошения, перекачки, планирования водоснабжения и гидрологического мониторинга.
Погружной гидростатический датчик может быть установлен непосредственно под поверхностью воды и использоваться для непрерывного измерения уровня.
Типичные области применения включают:
муниципальные водохранилища
ирригационные водохранилища
водохранилища
резервуары сырой воды
балансирующие резервуары
участки экологического мониторинга
Для удаленных водохранилищ передатчик также может быть подключен к RTU и беспроводной системе связи для дистанционной передачи данных.
Мониторинг грунтовых вод и скважин
Погружные датчики давления широко используются для мониторинга грунтовых вод и скважин, поскольку зонд можно опустить непосредственно в скважину или наблюдательный колодец.
Типичные области применения включают:
Скважины для наблюдения за грунтовыми водами
скважины
колодцы водоснабжения
насосные скважины
мониторинг водоносного горизонта
проекты по использованию подземных вод
При выборе передатчика для скважины необходимо уточнить диапазон измерений, габариты зонда и общую длину кабеля в соответствии с фактической глубиной установки.
Мониторинг уровня воды в резервуаре
Этот датчик может использоваться для непрерывного измерения уровня в открытых или вентилируемых резервуарах для хранения воды.
Типичные области применения включают:
резервуары для сырой воды
резервуары для очищенной воды
резервуары для технологической воды
ирригационные резервуары
резервуары для пожарной воды
резервуары для воды общего назначения
Непрерывное измерение предоставляет больше информации о процессе, чем простой датчик высокого или низкого уровня, и может поддерживать управление насосом, логику сигнализации и удаленный мониторинг.
Мониторинг уровня сточных вод
Погружные уровнемеры также могут использоваться в совместимых системах очистки сточных вод.
Типичные точки мониторинга включают:
резервуары для сточных вод
насосные станции
насосные станции
уравнительные бассейны
водосборные бассейны
поселенческие объекты
дренажные колодцы
Однако состояние сточных вод следует тщательно оценить.
К важным факторам относятся:
концентрация твердых веществ
накопление осадка
смазка
взвешенные частицы
химическое воздействие
осадок
возможное загрязнение датчика
Для применений, связанных с тяжелыми илами или особо агрессивными сточными водами, более подходящим может быть продукт, специально разработанный для работы с илами или в условиях агрессивных сточных вод.
Подходит ли этот датчик уровня для вашего применения?
Погружной пьезорезистивный гидростатический датчик уровня может быть хорошим выбором в следующих случаях:
Необходимо непрерывное измерение уровня жидкости.
Прямое погружение датчика в воду допустимо.
Применение: открытый резервуар, колодец или водохранилище
Плотность жидкости относительно стабильна.
Пространство над жидкостью ограничено.
Узкое отверстие препятствует установке более крупных датчиков, монтируемых сверху.
Сигнал уровня должен быть подключен к ПЛК, RTU или регистратору данных.
Требуется дистанционный мониторинг.
Дополнительная оценка рекомендуется в следующих случаях:
Приложение содержит:
высокая концентрация осадка
крупные твердые тела
сильнодействующие коррозионные химические вещества
сильно варьирующаяся плотность жидкости
сосуды под давлением
сильная турбулентность
тяжелые осадки
требования к опасным зонам
сильное воздействие молний или скачков напряжения
В таких случаях может потребоваться изменение конфигурации датчика, материала диафрагмы, конструкции установки или даже технологии измерения.
Погружной уровнемер против радарного уровня
Технологии разных уровней подходят для разных областей применения.
Погружной гидростатический датчик уровня
Преимущества
Прямое непрерывное измерение уровня жидкости
Компактная подводная установка
Подходит для колодцев и скважин.
Нет необходимости в беспрепятственном измерительном пути над водой.
Простая интеграция с промышленными системами мониторинга
Подходит для удаленного мониторинга
Соображения
Датчик находится в непосредственном контакте с жидкостью.
Необходимо проверить совместимость материалов.
Прокладка кабеля важна.
Следует учитывать наличие осадка и обрастания.
Радарный датчик уровня
Преимущества
Бесконтактное измерение
Подводный зонд отсутствует
Полезен в тех случаях, когда контакт датчика с жидкостью нежелателен.
Подходит для многих видов применения в открытой воде.
Соображения
Требуется соответствующее крепление над жидкостью.
Необходимо учитывать геометрию установки.
Препятствия на пути луча могут повлиять на результаты измерений.
Обычно требуется монтажная конструкция.
Ни одна из технологий не является универсально лучше другой.
Правильный выбор зависит от:
Применение + Условия установки + Свойства жидкости + Требуемая архитектура измерения
Погружной уровнемер против ультразвукового уровня
Ультразвуковые датчики уровня также широко используются для бесконтактного измерения уровня жидкости.
Однако принцип измерения здесь другой.
Гидростатический датчик измеряет давление под поверхностью воды, а ультразвуковой датчик измеряет расстояние над поверхностью воды.
Гидростатические измерения часто подходят для:
колодцы
скважины
узкие резервуары
подводные установки
установки без подходящих верхних монтажных конструкций
Ультразвуковые измерения могут быть пригодны для:
открытые резервуары
бесконтактные приложения
инсталляции с беспрепятственным акустическим путем над жидкостью
Перед выбором той или иной технологии следует оценить условия проекта.
Как выбрать погружной уровнемер
1. Подтвердите максимальную глубину измерения.
Определите максимальную высоту уровня жидкости над датчиком.
Не следует выбирать диапазон глубин, основываясь исключительно на общей физической глубине резервуара или колодца.
Учитывать:
нормальный уровень воды
максимальный уровень воды
положение крепления датчика
возможный уровень всплеска
требуемый полезный диапазон измерения
Диапазон измерений, который в разумной степени соответствует реальному применению, помогает более эффективно использовать доступный диапазон измерений передатчика.
2. Подтвердите тип жидкости.
Укажите поставщику, с какой именно жидкостью будет контактировать передатчик.
Примеры включают:
чистая вода
грунтовые воды
приложения, связанные с питьевой водой
муниципальные сточные воды
промышленные сточные воды
морская вода
технологическая вода
навоз
Не следует автоматически предполагать, что датчик, подходящий для чистой воды, подходит для любых сточных вод или химических жидкостей.
Совместимость материалов следует подтвердить перед оформлением заказа.
3. Определите необходимую длину кабеля.
Длина кабеля должна включать весь маршрут от датчика до точки управления или соединения.
Учитывать:
Расположение датчика → Поверхность воды → Верхняя часть резервуара или колодца → Распределительная коробка → Шкаф управления
Учтите дополнительную длину для:
приостановка
маршрутизация
прекращение
доступ для технического обслуживания
Не следует рассчитывать длину кабеля, исходя только из глубины жидкости.
4. Подтвердите требуемый результат.
Передатчик должен быть совместим с системой сбора данных или системой управления.
Возможные системные подключения могут включать:
ПЛК
РТУ
регистратор данных
промышленный контроллер
локальный дисплей
телеметрическое устройство
шлюз
Используйте только тот параметр вывода, который указан для фактической модели JW-IoT, предоставленной для вашего проекта.
5. Подтвердите метод компенсации атмосферного давления.
Для измерения гидростатического уровня в открытых резервуарах и водохранилищах обычно требуется, чтобы измеряемое давление было соответствующим образом привязано к атмосферному давлению.
Во многих погружных уровнемерах используется вентилируемый кабель или другая конструкция с компенсацией атмосферного давления.
Для выбранной модели подтвердите:
эталонного давления
кабельная конструкция
защита вентиляционного отверстия
требования к распределительной коробке
Не следует герметизировать или блокировать вентилируемый канал, если это специально не разрешено инструкцией по установке изделия.
6. Ознакомьтесь с условиями установки.
Предоставьте подробную информацию о:
установка внутри или снаружи помещений
температура воды
температура окружающей среды
морозные условия
турбулентность
осадок
кабельная экспозиция
риск удара молнии
доступность электроэнергии
система управления
требования к удаленной связи
Эти детали особенно важны для объектов мониторинга на открытом воздухе, не требующих присмотра.
Технические характеристики
Элемент
Спецификация
Тип продукта
Погружной уровнемер
Стандартная конфигурация
Полностью сварной вставной погружной уровнемер
Диапазон измерения
от 0 до 1 мH2O, до 200 мH2O
Стандартный вариант диапазона
от 0 до 1 мВH2O
Тип давления
Манометрическое давление, герметичный манометр, абсолютное давление
Выходной сигнал
4–20 мА 0,5–4,5 В постоянного тока 0–10 В постоянного тока IIC RS485 SDI 12
Стандартный вариант вывода
4–20 мА
Входное напряжение
8–30 В постоянного тока 5–8 В постоянного тока 3,3 В постоянного тока
Стандартный блок питания
8–30 В постоянного тока
Класс точности
0.1 0.2 0.25 0.5
Нелинейность Повторяемость Гистерезис
0.1 0.2 0.25 0.5
Нулевой дрейф
0.01 0.02 0.025 0.05
Дрейф чувствительности
0.01 0.02 0.025 0.05
Компенсационная температура
от 0 до 50°C или от -10 до 70°C
Рабочая температура
от -20 до 85°C
Температура хранения
от -40 до 125°C
Долгосрочная стабильность
≤0,2% FS в год или ≤0,5% FS в год
Время отклика
Менее 1 мс
Перегрузочная способность
200 процентов
Сопротивление нагрузки
R равно U минус 12,5, деленное на 0,02 минус R0
Измерительная среда
Коррозионные среды, совместимые с 316L.
Материал диафрагмы
316L Тантал C276 TC4 Al2O3
Материалы для корпуса
304SS 316L TC4 PTFE PVDF
Стандартный материал корпуса
304SS
Электрическое соединение
Прямой кабельный выход
Длина кабеля
Стандартный кабель PU длиной 1 метр.
Процесс подключения
Вставить тип
Степень защиты
IP68
Взрывозащищенный класс
Ex ia II CT6 опционально
Инструкция по установке
Правильная установка напрямую влияет на измерение гидростатического уровня.
Шаг 1: Выберите устойчивое положение для измерения.
Установите передатчик в месте, соответствующем фактическому уровню воды.
Избегайте мест, где:
вода поступает с высокой скоростью.
Насосы создают сильное всасывание.
датчик может ударяться о стены
Осадки могут навсегда засыпать зонд.
Шаг 2: Осторожно опустите датчик.
Постепенно опускайте передатчик в жидкость.
Не бросайте зонд в резервуар, водохранилище или колодец.
Зонд должен достичь заданной высоты измерения без чрезмерных ударов или перекручивания кабеля.
Шаг 3: Закрепите кабель
Закрепите кабель с помощью подходящего зажима или подвесной конструкции.
Защитите его от:
острые края
дробление
чрезмерное напряжение
истирание
неконтролируемое движение
Этот трос не следует рассматривать как механический подъемный канат без ограничений.
Шаг 4: Держите зонд над толстым слоем осадка.
В водохранилищах, колодцах и канализационных бассейнах на дне может скапливаться осадок.
Поэтому точку измерения следует выбирать таким образом, чтобы передатчик не был без необходимости засыпан осадочными породами.
Шаг 5: Избегайте сильной турбулентности
Если датчик постоянно перемещается из-за турбулентности, это может повлиять на стабильность измерений.
При необходимости используйте соответствующее устройство для гашения скольжения или метод механической стабилизации.
Шаг 6: Защитите путь компенсации давления
Если в выбранной модели используется вентилируемый кабель, то путь компенсации давления должен оставаться сухим и незагроможденным.
Кабельный вывод должен быть защищен от:
проникновение воды
конденсация
погружение
засорение
В зависимости от конструктивных особенностей установки может потребоваться подходящий корпус для распределительного щита.
Шаг 7: Подключите передатчик к системе мониторинга.
Следуйте схеме подключения, прилагаемой к выбранному изделию.
Типичная локальная архитектура выглядит следующим образом:
Погружной датчик уровня → ПЛК → HMI / SCADA
Типичная удаленная архитектура выглядит следующим образом:
Погружной датчик уровня → RTU / Регистратор данных → 4G / LoRaWAN / Ethernet → Облачная платформа
Дистанционный мониторинг уровня воды
Погружной уровнемер может использоваться в качестве элемента полевого измерения в комплексной системе дистанционного мониторинга.
Типичная система может включать в себя:
погружной уровнемер
RTU или регистратор данных
коммуникационный шлюз
солнечная энергетическая система
платформа облачного мониторинга
функция сигнализации
Интеграция API или SCADA
Этот тип архитектуры подходит для:
удаленные водохранилища
скважины грунтовых вод
ирригационные системы
резервуары для хранения воды
насосные станции
сети экологического мониторинга
Типичные архитектуры мониторинга
Местный промышленный мониторинг
Датчик уровня
↓
ПЛК / Контроллер
↓
HMI / SCADA
Подходит для:
очистные сооружения сточных вод
заводы
насосные станции
системы технологической воды
Удаленный мониторинг IoT
Датчик уровня
↓
RTU / Регистратор данных
↓
4G / LoRaWAN / Ethernet
↓
Облачная платформа
↓
Дистанционная панель управления / Сигнализация
Подходит для:
водохранилища
скважины грунтовых вод
дистанционно управляемые танки
орошаемые участки
распределенные сети мониторинга
Почему гидростатическое измерение уровня широко используется?
Гидростатическое измерение уровня жидкости имеет простую физическую основу: давление в точке измерения связано с высотой и плотностью столба жидкости над ней.
Благодаря этому измерение уровня на основе давления особенно полезно для систем непрерывного мониторинга уровня жидкости.
К типичным преимуществам относятся:
непрерывное, а не точечное измерение
компактная подводная установка
пригодность для колодцев и резервуаров
простое подключение к оборудованию автоматизации
совместимость с архитектурами удаленного мониторинга
нет требований к оптической видимости поверхности воды
Однако правильность измерения по-прежнему зависит от:
соответствующий выбор диапазона
плотность жидкости
метод эталонного давления
правильная установка
подходящие материалы
надлежащая обработка кабелей
Распространенные ошибки при выборе и установке.
Выбор слишком большого диапазона измерений
Выбор самого большого доступного диапазона не всегда является наилучшим подходом.
Дальность действия передатчика должна соответствовать фактическому объему жидкого столба и требованиям проекта.
Игнорирование плотности жидкости
Гидростатические измерения зависят от плотности жидкости.
При значительных изменениях плотности соотношение между давлением и высотой жидкости может измениться.
Отношение ко всем сточным водам одинаково.
Муниципальные сточные воды, промышленные сточные воды и осадок могут иметь совершенно разные характеристики.
При выборе датчика всегда учитывайте наличие твердых частиц, химических веществ, жира и осадка.
Использование кабеля неправильной длины
Кабель должен достигать места измерения и точки подключения.
Включите в расчет компенсацию расходов на маршрутизацию и техническое обслуживание.
Блокирование атмосферного эталона
Если в передатчике используется вентилируемый кабель для измерения опорного давления, блокировка или попадание влаги в вентиляционный канал может привести к ошибкам измерения.
Установка зонда непосредственно в толстый слой осадочных пород.
Датчик, попавший в ил или осадок, может перестать корректно отображать желаемый уровень воды.
Установка в условиях сильного потока без стабилизации.
Сильное течение может привести к смещению подвесного датчика или его удару о расположенные поблизости конструкции.
Выберите более стабильную точку измерения или обеспечьте механическую стабилизацию при необходимости.
Применение в различных отраслях промышленности
Водные ресурсы
водохранилища
скважины грунтовых вод
водохранилища
экологический мониторинг воды
Муниципальное водоснабжение
резервуары для хранения
насосные станции
системы сырой воды
системы очищенной воды
Сточные воды
насосные станции
бассейны для сточных вод
уравнительные резервуары
дренажные колодцы
удерживающие конструкции
Сельское хозяйство и ирригация
ирригационные водохранилища
сельскохозяйственные колодцы
водохранилища
насосные системы
Промышленные системы водоснабжения
резервуары для технологической воды
резервуары для воды общего назначения
системы очистки сточных вод
мониторинг дренажных систем
Сопутствующие продукты JW-IoT
Датчики воды
Ознакомьтесь с другими датчиками для мониторинга уровня воды, расхода воды и качества воды:
Выбор погружного уровнемера включает в себя не только выбор максимального диапазона измерения.
Для правильной настройки подтвердите:
Тип жидкости + Глубина измерения + Длина кабеля + Выходной сигнал + Условия установки + Архитектура мониторинга
JW-IoT может помочь в настройке датчика уровня воды совместно с RTU, устройствами связи и компонентами удаленного мониторинга для мониторинга уровня воды в рамках проекта.
Типичные области применения:
Водохранилища | Резервуары для воды | Скважины грунтовых вод | Очистные сооружения | Насосные станции | Ирригационные системы | Экологический мониторинг
Для получения информации о конфигурации и коммерческого предложения свяжитесь с компанией JW-IoT, изложив требования к вашему проекту.
Часто задаваемые вопросы
Q
1. Для чего используется этот погружной уровнемер?
A
Он используется для непрерывного измерения уровня жидкости в резервуарах для воды, водосборных бассейнах, глубоких колодцах, водохранилищах, плотинах, ирригационных каналах и пунктах мониторинга наводнений.
Q
2. Какова стандартная конфигурация?
A
Стандартная комплектация включает в себя полностью сварную вставную конструкцию, диапазон рабочих температур от 0 до 1 м вод. ст., выходной ток от 4 до 20 мА, источник питания от 8 до 30 В постоянного тока, корпус из нержавеющей стали 304 и 1-метровый полиуретановый кабель.
Q
3. Может ли JW-IoT обеспечивать различные диапазоны измерений?
A
Да. JW-IoT может обеспечить диапазон измерения от 0 до 1 м вод. ст. и до 200 м вод. ст. в зависимости от глубины воды и требований проекта.
Q
4. Какие выходные сигналы доступны?
A
Доступные выходные сигналы включают 4–20 мА, 0,5–4,5 В постоянного тока, 0–10 В постоянного тока, IIC, RS485 и SDI 12.
Q
5. Подходит ли данный передатчик для длительной установки под водой?
A
Да. Передатчик имеет степень защиты IP68 и предназначен для контроля уровня жидкости под водой.
Q
6. Может ли JW-IoT настраивать длину кабеля и материал корпуса?
A
Да. JW-IoT позволяет настраивать длину кабеля, выходной сигнал, диапазон измерений, материал корпуса и интерфейс связи в зависимости от области применения.
Q
7. Из каких материалов изготавливается диафрагма?
A
В качестве материалов для диафрагмы предлагаются 316L, тантал, C276, TC4 и Al2O3 в зависимости от требований к совместимости с различными средами.
Q
8. Можно ли использовать этот продукт для борьбы с наводнениями и орошения?
A
Да. Он подходит для дренажных каналов, ирригационных каналов, водохранилищ, водозатворов и проектов мониторинга паводков.
Q
9. Может ли JW-IoT поддерживать комплексные решения для мониторинга уровня воды?
A
Да. Компания JW-IoT может предоставить датчики уровня, RTU, регистраторы данных, шлюзы и облачные платформы для проектов мониторинга уровня воды и раннего предупреждения о наводнениях.
+86 13520127780 
info@jingelway.com
