Измерение уровня жидкостей и сыпучих материалов.
Виды уровнемеров
Уровнемеры – это специальные устройства, которые используются для определения уровня жидкостей, порошков и других материалов или сырья в определенных резервуарах, в которых они хранятся, или в рабочей среде. Их называют датчиками (сигнализаторами) или же преобразователями уровня. Однако, в отличие от сигнализатора уровня, который меряет только граничные отметки, уровнемеры применяют для измерения общих градаций полного уровня.
На сегодняшний день существует огромное множество уровнемеров с различными функциями и для различных материалов, уровень которых необходимо измерять и контролировать.
Визуальные – являются наиболее простым видом измерителей уровня (рисунок 1.10). Их работа основана на принципе сообщающихся сосудов (аппарат и трубка), а за уровнем жидкости следят напрямую через водомерное стекло.
Рисунок 1.9. Области применения манометров различных типов.
Рисунок 1.10. Визуальный уровнемер: 1- аппарат; 2 – запорные вентили; 3– указательное стекло (трубка); Н – высота жидкости в трубке, соответствующая ее уровню в аппарате.
Рисунок 1.11. Поплавковые уровнемеры: а – с плавающим поплавком (1- поплавок; 2 –гибкий трос; 3 – уравновешивающий груз; 4 – шкала); б – с тонущим поплавком (1– буек; 2 – рычаг; 3 – штанга; 4 – противовес; 5 – вал; 6 – трубка; 7 – донышко.
|
|
|
Механические уровнемеры – отсчет уровня происходит:
· либо по оценке положения предмета на поверхности жидкости относительно двух точек измерений (поплавковые уровнемеры, рисунок 1.11 а);
· либо по оценке уровня жидкости, вытесненной при погружении предмета (закон Архимеда – FA = ρgV, где ρ – плотность жидкости (газа), g – ускорение свободного падения, а V – объём погружённого тела (буйковые уровнемеры), рис 2.11, б.
Поплавковые уровнемеры применяют, в основном, при небольшом давлении – до 6,0 Мпа и температуре измеряемой жидкости до 300 оС. Область измеряемых значений уровня 0,025-20,0 м. Погрешность измерений составляет 1-2 мм.
Буйковые уровнемеры могут работать при значительных давлениях – до 10 Мпа. Они в основном применяются для дистанционного измерения уровня жидкости и имеют на выходе унифицирванный электрический или пневматический сигнал. Буйковые уровнемеры могут применяться для измерения уровня жидкости с плотностями от 600 до 2500 кг/м3 при ее температуре от -40 до +400 °С. Класс точности буйковых уровнемеров 1,0 и 1,5.
Гидростатические уровнемеры – принцип измерения основан на измерении гидростатического давления, создаваемого контролируемой жидкостью. Существует большое число разновидностей гидростатических уровнемеров, которые можно разделить на два основных типа: дифманометрические и пневмометрические уровнемеры. Гидростатические уровнемеры применяют для измерения уровня от 0,025 до 6,3 м при температуре контролируемой среды до 600 °С и области изменения давления до 25 Мпа. Пределы основной погрешности 1-1,5%.
|
|
|
Пневмометрические уровнемеры применяются для измерения уровня агрессивных жидкостей, в которых гидростатическое давление столба жидкости уравновешивается давлением воздуха или инертного газа, измеряемого дифманометром.
Существенным преимуществом пневмометрических уровнемеров является независимость их показаний от температуры соединений.
Электрические уровнемеры промышленной специализации делятся на емкостные (рисунок 1.12, а) и омические (рисунок 1.12, б). В них измеряемые значения уровня жидкости преобразуются в соответствующие электрические сигналы.
Акустические уровнемеры – принцип действия основан на измерении времени отражения звуковых колебаний от поверхности. Эти приборы позволяют измерять уровень без контакта с контролируемой средой в труднодоступных местах.
Радарные уровнемеры (наиболее современные) – принцип действия основан на измерении времени переотражения от поверхности раздела газ – контролируемая среда высокочастотных радиоволн.
|
|
|
Последний тип уровнемера позволяет производить измерение уровня, как жидкостей, так и сыпучих тел. При этом его можно использовать и при измерении уровня агрессивных сред, например кислот, расплавленной серы, аммиака и т.д.
Рисунок 1.12. Электрические уровнемеры: а – емкостной (1 – сосуд, 2 – электрод, 3 – электронный блок, 4 – реле); б – омический или кондуктометрический (1 – электромагнитное реле, 2 – электрод).
Дата добавления: 2019-03-09; просмотров: 1626; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!