Байпасные – реализуют принцип сообщающихся сосудов, в роли которых выступают емкость и специально присоединенная байпасная камера. Снаружи камеры находится визуальная шкала, а внутри на поверхности продукта циркулирует поплавок с магнитом. По мере движения магнит переворачивает магнитные индикаторы шкалы.
Магнитострикционные – использует в конструкции волновод (шток) из магнитострикционного материала, по которому циркулирует поплавок с постоянным магнитом. Электронный модуль отсылает по волноводу импульса, которые отражаются от места пересечения двух магнитных полей. Уровень определяется по времени прохождения сигнала.
Магнитный – Конструктивно схож с магнитострикционным, но внутри стержня находятся релейные элементы с резисторами. Поплавок с магнитом при перемещении замыкает контакты и изменяет сопротивление цепи. На основании этого определяется уровень и формируется выходной сигнал.
Буйковые – используют выталкивающую силу, действующую на погруженный в жидкость буек. Количество вытесненной жидкости и глубина погружения буйка связаны напрямую. Оценивая действие силы судят об уровне продукта, а иногда и об его плотности.
Микроволновый рефлексный – реализует тот же метод измерения прохождения сигнала, что и радарный уровнемер. Отличие состоит в том, что используется специальный волновод, по которому распространяется сигнал. Это позволяет сфокусировать мощность сигнала и защитить его от помех рабочей среды, вызванных, например, сильной запыленностью.
Лотовый – в конструкции присутствует специальный чувствительный груз, который опускается на тросе или ленте в резервуар с продуктом. При соприкосновении груза с продуктом электроника отмеряет пройденный грузом путь и вычисляет количество продукта.
Радиоизотопный – конструктивно состоит из источника и приемника гамма-излучения. Действие основано на затухании излучения при прохождении через измеряемый продукт. Источник и приемник устанавливаются по разные стороны емкости друг напротив друга и приводятся в движение специальными механизмами, которые перемещают их вдоль измеряемой среды. Таким образом, уровень продукта отслеживается по положению измерительной системы.
Регулятором называется устройство, которое следит за функционированием объекта управления и, постоянно анализируя его состояние, вырабатывает определенное управляющее воздействие (сигнал управления). Контур регулирования можно рассматривать как некоторую систему, состоящая непосредственно из самого объекта регулирования и регулятора, которое через исполнительное устройство может влиять на регулируемый параметр объекта. Работа регулятора осуществляется на основе постоянного анализа регулируемого параметра, характеризующего состояние объекта, для чего ко входу регулятора подключают датчик. Информационная связь между датчиком, измеряющий регулируемый параметр и входом регулятора называется обратной связью. В современных АСУТП функции регулятора реализуется в рамках прикладной программы управления на уровне контроллера. Один промышленный контроллер может программно реализовать до тысячи регуляторов.
Виды регуляторов: предельные двухпозиционные регуляторы, пропорциональные регуляторы, регуляторы с таймером или задержкой, пропорционально-интегрально дифференциальные регуляторы. ПИД регуляторы – это звено в контуре управления с обратной связью, используемое для поддержания заданного значения измерительного параметра. ПИД регулятор измеряет отклонение стабилизируемой величины от заданного значения (уставки) и генерирует управляющий сигнал, являющуюся суммой трех слагаемых, первое из которых пропорционально этому отклонению, второе пропорционально интегралу этого отклонения и третье пропорционально производной отклонения. Если какие-то из составляющих слагаемых не используются, то регулятор соответственно называют ПИ, ПД, П и т. д. Пропорциональная составляющая стремится устранить непосредственную ошибку в значении стабилизируемой величины, наблюдающую в данный момент времени. Значение этой составляющей прямо пропорционально отклонению измеряемой величины от уставки. Так если входной сигнал равен уставке, то пропорциональная составляющая равна нулю. Интегральная составляющая представляет задержку реакции регулятора на изменение величины рассогласования, внося в систему некоторую инерционность, что может быть полезно для управления объектами с большой чувствительностью. Дифференциальная составляющая противодействует предполагаемым отклонениям регулируемой величины, как бы предугадывая поведение объекта в будущем. Эти отклонения могут быть спровоцированы внешними возмущениями или запаздыванием воздействия регулятора на систему.