Датчик уровня для растительного масла

Датчик уровня для растительного масла

Поскольку наша компания достаточно давно занимается производством растительного масла (подсолнечник, рапс и немного лён), то у нас накопился немалый опыт автоматизации таких производств. При этом, разумеется, мы время от времени сталкиваемся с некоторыми сложностями.

Одна из таких сложностей - измерение уровня растительного масла. Даже я бы сказал, не столько измерение, сколько отслеживание верхнего и нижнего уровней в разных ёмкостях.

С необходимостью именно измерения мы тоже сталкивались, но об этом я расскажу в другой раз. А сегодня об отслеживании, то есть о дискретных датчиках уровня.

Для справки: дискретный датчик - это датчик, на выходе которого дискретный (прерывистый) сигнал. В большинстве случаев это два уровня сигнала или “сухой контакт”. Больше о дискретных сигналах можно узнать здесь.

Виды датчиков уровня

Здесь я не буду говорить о всех возможных видах датчиков уровней. Коротко расскажу только о тех, которые мы использовали для растительного масла.

Поплавковые датчики уровня

Итак, первый наш опыт - это простые поплавковые датчики уровня серии ПДУ-2.х.х (см. рис.).

Поплавковые датчики уровня для масла

Эти датчики отлично работают на воде и других хорошо текучих жидкостях. Скорее всего, они будут работать и, например, с автомобильным маслом. Но с растительным маслом всё не так просто.

Наверняка вы замечали, что если разлить подсолнечное масло и не вытирать его, то после высыхания получается такая липкая плёнка. В этом то и заключается первая сложность.

Дело в том, что зазор между поплавком и стержнем, по которому ходит этот поплавок, достаточно небольшой (см. рис. ниже). Поскольку в ходе работы и на стержне и на поплавке образуется та самая липкая плёнка, то со временем поплавок просто перестаёт свободно перемещаться и датчик перестаёт работать.

Да, его можно почистить и работа снова восстановится. Но...

Из нашей практики могу сказать, такого датчика хватает примерно на месяц работы. Потом его надо чистить. Сами понимаете, каждый раз снимать и чистить датчик - занятие малоприятное и трудозатратное. Особенно если таких датчиков много, а производство находится в 40 километрах от города.

В общем, помучившись какое-то время с обслуживанием, от таких датчиков мы отказались.

Ёмкостные датчики уровня

Следующий наш опыт - использование ёмкостных датчиков. Мы пробовали несколько видов. Расскажу о двух, от которых удалось добиться хоть какой-то более-менее устойчивой работы.

Итак, первый вид - обычные ёмкостные невстраиваемые датчики (см. рис.), например, CSN E8A5-31P-20-LZ-H. Сегодня существует множество производителей таких датчиков как в России, так и за рубежом. Импортные обычно в 1,5...2 раза дороже, при этом по качеству не лучше. Поэтому мы используем российские.

Несколько примеров внешнего вида ёмкостных датчиков приведены на рисунке. На самом деле этих видов намного больше.

Ёмкостные датчики уровня для масла

На первом нашем маслозаводе нам после некоторых мучений удалось таки добиться устойчивой работы таких датчиков. Однако на втором заводе всё оказалось намного сложнее.

Дело в том, что на втором маслозаводе была немного другая технология, и масло, поступая в бак для взвешивания, вспенивалось. На вес это, разумеется, не влияло. Но при откачивании масла с весов масло уходило, а пена оставалась на датчике. И датчик “думал”, что это масло.

Попытки регулировать чувствительность приводили к ложным срабатываниям и в целом неприятность не устраняли. Пришлось дорабатывать конструкцию подачи масла так, чтобы исключить образование пены. Однако это привело к другим неприятностям.

В общем, эти датчики мы пока используем, но будем от них отказываться. Сейчас взяли для опыта другие - с иным принципом работы (об этом ниже).

Датчики уровня для гущеловушки

Кто имел дело с производством растительного масла, тот знает, что такое гущеловушка. Я об этом рассказывать не буду. Здесь только те сведения, которые касаются нашего вопроса.

Итак, отслеживание уровня масла в гущеловушке имеет следующие особенности:

  1. Температура масла выше 100 градусов по Цельсию.
  2. Снаружи очень много масляной пыли и грязи.

Первая особенность предъявляет повышенные требования к датчикам.

Вторая особенность практически сводит на нет возможность использования на гущеловушке ёмкостных датчиков, которые описаны выше (таких как CSN E8A5-31P-20-LZ-H).

Почему? Потому что масляная пыль и грязь оседает на корпусе датчика, что в итоге приводит к ложным срабатываниям. Чистить приходится не реже одного раза в месяц. Поэтому мы стали искать другие решения. Нашли следующее:

Датчик уровня для гущеловушки

Этот датчик (CSN I06P5-31P-10-LZ) предназначен для установки на неметаллическую трубку. Подобные датчики у нас хорошо себя зарекомендовали в котельных для отслеживания уровня воды. Мы решили попробовать использовать их и здесь.

Принцип следующий (см. рис.):

Установка датчиков уровня на трубку

То есть с баком, где накапливается масло, соединяется стеклянная трубка, а на эту трубку крепятся датчики.

В общем-то, это решение оказалось приемлемым. Датчики работали достаточно чётко. Но…

Как всегда есть но. Здесь этим “но” стала высокая температура масла. Дело в том, что эти датчики рассчитаны на работу при температуре до +70 градусов. А температура масла в гущеловушке, как я уже говорил, более 100. Мы надеялись, что стеклянная трубка будет хоть немного охлаждать масло. Но надежды не оправдались.

Датчики выходили из строя примерно каждые два месяца. А поскольку цена у них не маленькая, мы от них также отказались.

Почему мы вообще решили попробовать использовать эти датчики, зная, что они не рассчитаны на такую температуру? Дело в том, что, как я уже говорил, у нас был успешный опыт использования их в котельной, где температура воды была тоже близка к 100 градусам. Но, видимо, чуть ниже 100 и чуть выше 100 - в данном случае имеет большое значение...

Вывод из этого следующий - ёмкостные датчики для таких случаев малопригодны. Обычные поплавковые тоже. Поэтому мы стали искать другие решения и нашли вот это:

Подвесной сигнализатор уровня

Это сигнализатор уровня для масла (хотя не только для масла), который подвешивается на кабеле в ёмкость. Когда он на весу, то контакты находятся в одном положении. Когда жидкость подходит к датчику, он переворачивается, и контакты переключаются (см. рис.):

Подвесной сигнализатор уровня

Мы ещё не опробовали эти датчики, пока только приобрели ПУС-1/5 (ОВЕН). Пришли они вот в такой коробке (фото в начале статьи). Цена одного датчика примерно 3500 рублей.

ПСУ-1/5

Вообще принцип действия простой. Ломаться и глючить тут особо нечему. Если сам датчик сделан надёжно, то должен работать также надёжно. Потому как факторов, способных повлиять на работу, здесь нет.

Единственное замечание - датчик довольно тяжёлый. И есть небольшие сомнения - будет ли он переворачиваться. В характеристиках датчика указана плотность рабочей среды 950...1050 кг/м.куб. У подсолнечного масла плотность чуть ниже - около 900...950 кг/м.куб. (в зависимости от вида масла и температуры). Но, надеюсь, что датчик сделан хоть с каким-то запасом и будет работать. В крайнем случае можно будет прикрепить к нему какой-то дополнительный поплавок.

Изучая этот вопрос, с удивлением узнал, что плотность воды выше чем у растительного масла: 1000 против 930 (в среднем).

Ещё одно замечание - датчик рассчитан на температуру до +70. То есть в гущеловушке его также нельзя использовать. Поэтому для гущеловушки мы заказали другие - более дорогие датчики подобного вида (цена около 9000 рублей за штуку). Срок поставки большой, мы их ещё не получили. Когда получим и установим - я об этом напишу и расскажу, как всё будет работать (или не будет))).

Ну что же, на этом сегодня закончу - и так уже более 7000 знаков напечатал ))) Надеюсь, кому-то эта статья в чём-то поможет.

Делитесь своим опытом в комментариях и подписывайтесь на новости, чтобы не пропустить новые статьи по автоматизации и другим вопросам...

Сделай репост – выиграй ноутбук!

Каждого 1 и 15 числа iBook.pro розыгрывает подарки.

  • Нажми на одну из кнопок соц. сетей
  • Получи персональный купон
  • Выиграй ноутбук LENOVO IdeaPad

Подробно: ibook.pro/konkurs

LENOVO IdeaPad Intel Core i5, 8ГБ DDR4, SSD, GeForce, Windows 10

Нет комментариев

Добавить комментарий

Отправить комментарий Отменить

Сообщение