水浸式傳感器簡介
目前應用于智能化領域當中重要的工業裝置之一,它廣泛應用于資料中心、通信機房、發電站、倉庫、檔案館等一切需要防水的場所。報警器一旦發現漏水,可以立即發出警報避免造成重大損失及危害。目前此類傳感器的檢測原理主要有兩類,一種是利用液體導電原理,在進水後所引起傳感器的導通變化進行檢測,另一類是設定一個光感傳感器利用水對光線的折射來進行檢測。
水浸傳感器的分類
•檢測原理分類:電阻式、光電傳感式
•形态分類:接觸式、非接觸式
•檢測方式分類:分定點式、分布式
下面介紹三種常見的水浸傳感器
1. 電極式水浸傳感器
電極式水浸傳感器基于液體導電原理,由專用內建電将水浸後電導率的變化值轉換成标準電壓,其屬于接觸式水浸探測器。傳感器系統由傳感器部與主要制器部分組成,兩部分一般采用分離式布設,兩部分之間有電信号線相聯連。
上圖為機房倉庫常用的接觸式水浸探測器,利用底部兩個電極正常時兩極探頭被空氣絕緣;在浸水狀态下探頭導通,傳感器輸出幹接點信号。當探頭浸水高度約1毫米時,即産生告警信号。采用挂重設計,便于部署。
供電電壓:12V
無水浸輸出:繼電器接點斷開
有水浸輸出:繼電器接點接通
工作電流:<20mA
靜态電流:<3mA
響應速率:快于50mS
感應距離:1mm
2. 光電定點式傳感器
光電定點式水浸傳感器是利用光電原理,非接觸式水浸傳感器。由于傳感器部分與液體不接觸,可以使用于弱酸弱堿等具有弱腐蝕性的液體檢測。光電水浸傳感器内部包含一個近紅外發光二極管和一個光敏接收器。發光二極管所發出的光被導入傳感器頂部的透鏡。當液體浸沒光電水位傳感器的透鏡時,則光折射到液體中,進而使接收器收不到或隻能接收到少量光線。光電水位傳感器通過感應這一變化,接收器可以驅動内部的電氣開關,進而啟動外部報警或控制電路。如果沒有液體,則發光二極管發出的光直接從透鏡反射回接收器。
下圖為工業機房裡常用的水浸傳感器
由傳感器檢測頭及控制器組成,控制器繼電器,做為其狀态輸出。常見傳感器分兩種:一種為制控器與傳感器部分一體設計,傳感器位與底部中心位置,封裝密閉整個浸泡在水中也絲毫不影響其反複使用;一種為傳感器與控制器分離設計,控制器與傳感器使用電纜相連,控制器為壁挂式。
供電電壓:12V
工作電流:<50mA
靜态電流:<15mA
響應速度:快于10mS
感應距離:1mm
3. 線纜式水浸傳感器
線纜式水浸傳感器檢測系統是由一條檢測液體洩漏的感應線纜和一個帶定位顯示報警的嵌入式控制器構成。•當水漏發生時,控制器檢測到感應線纜電子信号的變化,經微處理器處理後,啟動報警。線纜式水浸傳感器又可分為定位式水浸傳感器,不定位式水浸傳感器。
定位水浸傳感器
定位水浸傳感器的感應線纜由四根不同類型的導線植入特種聚合物中,其中兩根彩色線是内芯低電阻表面緣線;兩根黑線由非金屬導電聚合物加工而成,其機關長度電阻被精密加工并為定值,其具有極高的抗腐蝕性和耐磨性。四根導線纏繞在不導電材料的聚合物材質的骨架上。當有水接觸時,兩根感應線便會短接,進而發生電流的變化,根據電阻和導體長度的比例關系,通過制器的快速處理,可以确認出是否有水浸入,以及線上纜上的具本浸入位置。
定位的水浸傳感器是由感應繩及控制器組成,感應線兩頭有連接配接連器可進行連接配接延長擴充,以下為一種常用的感應線纜的規格。
XW1000型水浸傳感器感應線纜
線纜直徑:6mm
線纜重量:40g/m
感應線材質:含氟聚合物材料
報警應量水量:感應線沿線位置30mm
幹燥時間:靜态水中取出15秒内可幹燥複位
水浸傳感器的感應線纜需要接在控制上,由控制器對線纜進行供電計算分析,送出感應信号,以下是對應的控制器的接線方式:
控制器部分一般會内置一個斷電器,作邊一個報感應的響應信号連接配接至報警器。另外還有信号處理檢測子產品及外部的通訊接口
供電要求:12VDC
工作電流:61mA
最大支援感應線長度:1500m
感測精度:傳感線長度的0.5%+/-0.5米
工作溫度:-20度到60度
網絡配置:RS-485 RS-232
不定位線纜水浸傳感器
不定位線纜水浸傳感器的檢測原理與定位式的相同,不同之處在于其感應線纜由四根變為了兩根。其隻能檢測出線纜上是否有水,但無法定位處具體位置。
線纜式水浸傳感器的安裝
- 感應線在安裝鋪設過程中避免和金屬物品接觸,感應線在鋪設過程中保持幹燥和潔淨
- 感應線在所鋪設區域要避免靜電幹擾,感應線在鋪設過區域不充許重疊或接觸
- 感應線應緊貼地面安裝,最大限度的接觸液體
- 當感應線安裝于天花闆時,考慮使用積液槽
4. 三類水浸傳感器對比
電極式水浸傳感器
- 優點:安裝友善結構簡單,工作原理可靠,運作耗電少。
- 缺點:檢測區域小,檢測電極與液體直接接觸,防腐蝕性能差。
光電式水浸傳感器
- 優點:安裝友善,檢測電路不與液體直接接觸,防腐蝕性能好。
- 缺點:檢測區域小,運作耗電大于電極式傳感器,傳感器的光電檢測頭易劃傷,影響檢測效果,檢測頭需要定期清潔。
線纜式水浸傳感器
- 優點:檢測範圍可擴充,檢測區域大,具有一性防腐蝕性能,可檢測到水進入位置。
- 缺點:安裝不友善,不能直接安裝在金屬表面,運作耗電量大。