การใช้งานลูกลอยร่วมกับ Panel Meter Input กระแส 4-20mA เพื่อวัดปริมาตรน้ำในถัง

2 พฤศจิกายน 2558

เขียนโดย : Service Engineer

เราสามารถใช้ตัวลูกลอยแบบ ON-OFF ธรรมดามาเป็น Sensor วัดระดับน้ำได้หลายระดับ และใช้งานกับร่วมกับ Display ที่รับ Input เป็น Analog และตัว Contoller ที่รับ Input เป็น Analog แล้วให้แสดงค่าออกมาเป็นลิตรเพื่อใช้ในการควบคุมปริมาณน้ำในถังได้ การใช้งานประเภทนี้เหมาะกับท่านที่มีต้นทุนไม่มากนัก หรือกรณีที่ท่านมีตัว Display ที่รับ Input เป็น Analog อยู่แล้วโดยอาจจะเคยใช้งานกับ Ultrasonic Level แล้วตัว Ultrasonic Level เกิดเสียหาย อาจใช้ทิปนี้เป็นอีกทางเลือกหนึ่งในการใช้งานกับ Display ตัวเดิมได้

ลักษณะการทำงาน

เมื่อน้ำในถังอยู่ในระดับต่ำสุดคือไม่มีน้ำอยู่ลูกลอยทุกตัวจะ Open ความต้านทานทุกตัวจะรวมกันซึ่งสามารถคำนวณได้ดังนี้

RT = 2000+1000+1000+500+300+1000+200 = 6000Ohm

จากแหล่งจ่าย 24VDC เมื่อต่ออณุกรมเข้าไปในวงจรดังรูป ก็จะเกิดกระแสไหลในวงจรซึ่งสามมรถคำนวณได้ดังนี้

I = E/R

= 24/6000 = 4 mA

และเมื่อระดับน้ำเพิ่มขึ้นจนท่วมลูกลอยตัวที่ 1 ลูกลอยตัวที่ 1 ก็จะเปลี่ยนสถานะเป็น Close จากนั้นค่าความต้านทานรวมก็จะเปลี่ยนไปด้วยเนื่องจากสวิตของลูกลอยเปลี่ยนสถานะเป็น Close ค่าความต้านทานก็จะเป็น 0 Ohm เพราะฉะนั้นความต้านทานที่ต่อคร่อมตัวลูกลอยอยู่ก็จะถูกลัดวงจรทำให้ความต้านทานเป็น 0 Ohm ไปด้วยค่าความต้านทานรวมก็สามารถหาได้ดังนี้

RT = 1000+1000+500+300+1000+200 = 4000

และสามรถคำนวณค่ากระแสจากแหล่งจ่าย 24 VDC ได้ดังนี้
I = E/R

= 24/4000 = 6 mA

ตัวลูกลอยจะทำงานลักษณะเดียวกันจนถึงตัวสุดท้ายและสามารถคำนวนหากระแสโดยวิธีการเดียวกันจนครบทุกตัว จากนั้นให้คำนวณปริมาตรของถังว่าจุน้ำได้เท่าไรแล้วคำนวณเป็นเสกลว่าแต่ระยะของลูกลอยมีค่าความจุเท่าไรเพื่อที่จะไปตั้งค่าสเกลตัว Display

ข้อมูลเพิ่มเติม- ถ้าต้องการสเกลการวัดที่มีความระเอียดก็สามารถเพิ่มตัวลูกลอยเค้าไปอีกได้ตามความต้องการ- วิธีนีสามารถใช้งานร่วมกับ Displayที่รับ INPUT เป็นแบบอื่นได้ เช่น 1-5V,0-10V เป็นต้นแต่ต้องคำนวณค่าความต้านทานใหม่