Приборы для измерения уровня.
ЕСодержание
Введение
1. Составление методики выполнения измерений.
1.1 Анализ объекта исследований.
1.2. Методы измерения уровня.
1.2.Приборы для измерения уровня.
1.3 Выбор и описание конструкции прибора.
1.4 Выбор методики измерений.
Заключение.
Список использованных источников.
Введение.
Метрология – это наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности. Основные термины и определения в метрологии устанавливает ГОСТ 16263-70. В соответствии с этим стандартом измерение – это определение значение физической величины опытным путём при помощи специальных технических средств.
Измерение – получение числового эквивалента (значения) величины характеризующей свойства физического объекта (предмета, процесса, явления), посредствам эксперимента (опытным путем) основу которого составляет операция сравнения аналоговой величины с образцовой (значение меры), удовлетворяющего требованиям системы обеспечения единства измерений.
Задачей электрических измерений является нахождение значений физических величин опытным путем с помощью специальных электрических средств и выражений этих значений в принятых единицах.
Физическая величина – это количественная характеристика свойств физического объекта или физических систем, их состояний и происходящих в их процессов. Электрическое сопротивление тела, напряженность электрического поля, ёмкость электрической цепи, масса, время и др. – все это физические величины.
|
|
|
Измерения емкости электрической цепи проводят при помощи мостов, фарадометров, баллистического гальванометра, методом замещения, косвенным методом.
Составление методики выполнения измерений
Задан массив показаний прибора при измерении физической величины (ФВ). Данные моделируют результаты многократных измерений одной и той же ФВ.
Построить точечную диаграмму результатов измерений в порядке их получения (результаты приведены именно в таком порядке). Рассчитать неисправленные значения Хср, СКО, 
. Определить наличие и характер (тенденцию) изменения результатов; результаты с явно выраженными грубыми погрешностями подлежат цензированию, после чего числовые характеристики пересчитывают.
Выполнить статическую обработку исправленных результатов измерений (рассчитать Хср, СКО, ). При наличии сомнительных экстремальных результатов необходимо произвести статистическое отбраковывание результатов с грубыми погрешностями. Если грубые погрешности обнаружены, после исключения дефектных результатов следует пересчитать числовые характеристики. Представить результат измерения в установленной форме.
|
|
|
Описать методику выполнения измерений (МВИ). В описании МВИ должны войти схема измерений ФВ, применение средства измерений и вспомогательные устройства, метрологические характеристики СИ, условия измерений (при необходимости). При описании МВИ следует рассмотреть случай многократных измерений одной ФВ (измерение заданного параметра объекта в одном сечении), а так же случай измерений множества номинально одинаковых ФВ.
Описать возможные причины появления систематических и случайных составляющих погрешностей измерений, источники погрешностей и предполагаемые тенденции изменения погрешностей. При анализе систематических составляющих погрешности руководствоваться тенденцией изменения результатов измерений.
Ввиду того, что задание носит условный (чисто учебный) характер, методика выполнения измерений "подгоняется" под заданный массив результатов измерений. (Реальная задача состоит в выборе МВИ и реализации измерительной процедуры для получения результатов измерительного эксперимента).
Подбор применяемого средства измерений (СИ): цена деления СИ должна соответствовать порядку последней или предпоследней изменяющейся цифры массива результатов измерений. Например, при массиве данных вида 22, 562; 22, 559; 22, 564; 22, 560; 22, 556;… прибор может иметь цену деления 0,01 и менее. Основная погрешность СИ должна быть примерно на порядок меньше размаха R исправленных результатов измерений и составлять не более 60% случайной составляющей погрешности измерений, определяемой с доверительной вероятностью Р=0,95.
|
|
|
Измерение – нахождение значения ФВ опытным путем с помощью специальных технических средств. При любых измерениях обязательным условием является получение действительного значения ФВ, т.е. значения настолько приближающегося к истинному, что для данной цели измерения полученное значение может быть использовано вместо истинного значения измеряемой ФВ. Исходя из этого, можно сформулировать две частные задачи, которые обязательно решают при каждом измерении: выбор допускаемой погрешности измерения, которая должна быть меньше допускаемой.
Значение допускаемой погрешности [ 
] выбирают в зависимости от цели измерения. Можно выделить следующие цели: измерительный приемочный контроль /по результатам измерений принимают решение о годности контролируемой ФВ/, арбитражная перепроверка результатов приемочного контроля; измерения при экспериментальном исследовании ФВ при фиксированных условиях /получение одной точки исследуемой зависимости/; измерение с максимальной точностью. В каждом из перечисленных случаев подход к назначению допускаемой погрешности измерения будет отличным.
|
|
|
При измерительном контроле параметра, ограниченного двумя предельными значениями /разность между наибольшим и наименьшим предельными значениями параметра называется допуском параметра и обозначается Т/ допускаемая погрешность измерения не должна превышать 1/5-1/3 часть допуска, причем относительное значение погрешности тем больше, чем точнее задан контролируемый параметр. Можно рекомендовать такие приближенные соотношения:
[ ] 
T/3 при допуске "высокой точности",
[ ] T/4 при допуске "средней точности",
[ ] T/5 при "грубом допуске".
Если параметр, подлежащий приемочному контролю, не ограничен допуском, возможны следующие решения: назначение "условного допуска" по аналогии с подобными параметрами, после чего задача сводится к предварительной, либо выбор допустимой погрешности измерения без предварительного назначения Т, исходя из оценки допускаемого колебания контролируемого параметра.
Арбитражную перепроверку результатов приемочного контроля необходимо производить с погрешностью [ ]а, которая была бы пренебрежимо малой по сравнению с погрешностью приемочного контроля, из чего следует необходимость соблюдения соотношения
[ ]а 30%[ ].
Измерения при исследовании отличаются той особенностью, что ФВ не ограничена предельными значениями, а даже в некоторых фиксированных условиях будет характеризоваться размахом R, значение которого до эксперимента неизвестно. В подобных случаях выбор допускаемой погрешности измерений осуществляется в процессе исследований методом проб и ошибок. Можно рекомендовать такую последовательность решения: выбрать методику выполнения измерений /МВИ/, обеспечивающую по возможности меньшую погрешность и, полагая предварительно ее значение допустимым, провести измерения исследуемой ФВ. Если в результате получим
=[ ]<R,
т.е. колебание измеряемой величины в пределах погрешности измерения и этот результат является достаточным для оценки экспериментальных данных, задача решена. Если же этот результат признан неудовлетворительным, то необходимо принять меры для уменьшения погрешности измерения вплоть до обеспечения соотношения
=[ ] 
(1/10…1/6)R,
что позволяет проводить статистическую обработку результатов измерений, т.е. оценить вид закона распределения измеряемой случайной величины и его числовые характеристики.
При измерении с максимальной точностью решения представляются очевидными: допускаемая погрешность принимается равной минимально достижимой реальной погрешности измерения.
Определение реальной погрешности измерения может выполняться аналитически до выполнения измерений, либо экспериментально на основании параллельного использования более точных средств измерения. Погрешность измерения включает множество составляющих, которые можно разбить на группы по причинам возникновения, оценить характер появления и числовое значение для последующего суммирования по определенным закономерностям.
Для упорядочения можно использовать классификацию погрешностей по источникам из появления, укрупнено разбивая первичные погрешности на 4 группы:
1. инструментальные погрешности (погрешности прибора, установочной меры, вспомогательных средств измерения и т.п.);
2. погрешности метода измерения (погрешность из-за принятых при измерении или обработке результатов допущений, а также погрешности из-за реализации метода при измерении "не идеальной" физической величины);
3. субъективные или личностные погрешности (погрешности отсчитывания и "операционные" погрешности при манипулировании средством измерения);
4. погрешности условий (погрешности, возникающие из-за отличия условий измерения от нормальных).
В каждую из перечисленных групп может входить множество составляющих "первичных" погрешностей, например, субъективные погрешности могут включать погрешности интерполирования при отсчитывании долей деления по шкале пробора, или погрешности округления и погрешности параллакса при отсчитывании по прибору, у которого плоскости шкалы и указателя не совпадают, погрешности при арретировании, при использовании ручных устройств интерполирования и др.
Любая из составляющих погрешностей может быть отнесена по характеру ее проявления в систематическим, если она остается постоянной или закономерно изменяется при повторных измерениях одной и той же величины, или к случайным погрешностям, если при повторных измерениях как случайная величина, т.е. будучи непредсказуемой по величине и по знаку в каждом конкретном проявлении в массе обладает статистической устойчивостью и может быть оценена с использованием теории вероятности. Например, погрешность округления при отсчитывании по прибору с показывающим устройством шкала-указатель носит случайный характер, так как зависит от непредсказуемого положения указателя относительно штрихов (отметок) шкалы. Оценка предельного значения этой погрешности будет зависеть от цены деления прибора и от принятого принципа округления до целого деления погрешности не превысит половины цены деления, а при округлении до половины деления – четвертой части цены деления прибора.
При аналитической оценке погрешности измерения поступают следующим образом: выявляют первичные составляющие погрешности измерения, анализируя применяемые средства измерения и метод, предполагаемые условия измерения, которые можно нормировать для обеспечения приемлемой погрешности измерения.
Для оценки качества чистовых значений, составляющих погрешности измерения, привлекают литературные источники, данные справочников, стандартов и паспортные характеристики средств измерения.
Суммирование составляющих погрешности измерения можно осуществлять по методу максимума – минимума, алгебраически складывая предельные значения составляющих в самом неблагоприятном сочетании /алгебраическое суммирование характерно для систематических составляющих погрешности измерения/.
Случайные составляющие погрешности измерения принято суммировать квадратически:
Полученные значения систематической и случайной составляющих погрешностей суммируются алгебраически, что дает оценку погрешности измерения. Если полученное предельное значение погрешности измерения меньше или равно допускаемой погрешности, предложенная методика выполнения измерений может быть принята для получения действительного значения измеряемой физической величины.
В случае, если погрешность измерения или некоторые ее составляющие не могут быть определены аналитически, остается возможность их экспериментальной оценки, для чего используются измерительные эксперименты. Так, например, случайная составляющая погрешности измерения может быть оценена по результатам многократным измерений одной и той же физической величины в фиксированных условиях. Полученный массив результатов измерений дает возможность рассчитывать среднее арифметическое значение и оценку среднего квадратического результата измерений, для чего используются зависимости:
;
Случайная погрешность измерения в первом приближении может рассчитываться по формуле:
,
где коэффициент Стьюдента принимается в зависимости от принятой доверительной вероятности равным 2 при P=0.95 или 3 при P=0,99, в предположении бесконечного /N>30/ числа измерений и нормального закона распределения случайной составляющей погрешности измерений.
Систематическая составляющая погрешности измерений может оцениваться по результатам аналогичной физической величины, аттестованной с высокой точностью, так чтобы ее собственной погрешностью можно было пренебречь, или на основании сравнения результатов измерения исследуемым методом и методом измерения с заведомо пренебрежимо малой погрешностью одной и той же физической величины. Переменные систематические погрешности можно попытаться оценить по точечной диаграмме в координатах; значение величины – номер измерений. Анализ полученного графика позволит выявить характер систематической погрешности при многократном измерении одной и той же физической величины: прямая параллельная оси абсцисс говорит о наличии постоянной систематической погрешности; наклонная прямая свидетельствует о монотонно изменяющейся погрешности /"прогрессивная" систематическая составляющая/; наличие периодической составляющей подтверждается графиком гармонического характера. График может также показать сложный характер систематической погрешности из-за наличия прогрессивной и одной или нескольких периодических составляющих. График можно использовать как для выявления тенденции, так и для приближенной оценки значений переменных систематических составляющих.
Анализ объекта исследований.
Выбор технологии измерения уровня, как и других методов технологического контроля, начинается с анализа объекта измерений для определения наилучшего решения.
Измерение количества жидкого или твердого вещества в резервуаре является одной из основных задач технологического контроля, решение которой восходит к незапамятным временам. Поскольку, как правило, речь идет об измерении уровня в емкости, в большинстве случаев требуются сведения о текущем значении объема. Обстоятельства, при которых требуется определение собственно уровня, распространены гораздо в меньшей степени. В зависимости от технологического процесса методы измерения уровня весьма разнообразны и могут основываться на многочисленных технических решениях.
Выбор датчика уровня начинается с определения потребностей конкретного процесса с учетом ограничений, накладываемых особенностями прикладной задачи. Измерения уровня могут быть непрерывными или привязанными к определенной точке (дискретными). При этом либо указывается уровень в резервуаре, либо отмечается положение уровня выше или ниже определенной точки. Если нам необходимы 100 галлонов жидкости из данной емкости для технологического процесса, то при этом может быть достаточным знать, что замер превышает 100 галлонов, а насколько больше - не имеет значения. Аналогичным образом, нам может потребоваться сигнализация при падении уровня ниже определенной точки прежде, чем бак будет откачан полностью, или сигнализация высокого уровня для предупреждения переполнения.
Выбор методики измерения следует начинать с анализа технологического процесса и определения необходимой нам информации:
Что представляет собой содержимое? Измерение уровня твердых веществ вызывает специфические затруднения, поскольку порошки и зернистые материалы не всегда оседают полностью. Они могут покрывать внутренние поверхности или образовывать "разгрузочные пустоты" вблизи точек выхода. Это, в зависимости от технологии, может привести к ненадежности считываемых показаний. Характеристики жидкостей намного облегчают задачу, но и в жидкостях могут появиться проблемы оседания, связанные с образованием суспензий или содержанием в них нерастворимого остатка. Более того, пена, турбулентность и даже пыль могут ввести в заблуждение при использовании отражательных методов измерений, а диэлектрические характеристики могут повлиять на показания емкостных датчиков.
Возможен ли контакт с содержимым? Многие методы предусматривают проникновение в сосуд и контакт с его содержимым. В некоторых случаях этого не требуется.
Имеется ли возможность проникновения сквозь стенку резервуара или пребывания внутри него? Для некоторых методов вообще не требуется проникновения в резервуар. Если содержимое отличается повышенной реакционной способностью или бак находится под высоким давлением, проникновение вовнутрь может вызвать затруднения. Если обстоятельства требуют организации возможности измерений в имеющемся резервуаре, а подходящий зонд или канал в нем отсутствуют, может потребоваться доработка конструкции.
Насколько хорошо известны размеры внутреннего пространства? Если конечной целью является измерение объема, ему должна быть дана полная количественная оценка на основании всех внутренних размеров за вычетом объема перегородок, мешалок, компонентов теплообменных устройств и т.д. Точный отсчет уровня при некорректно определенных размерах невозможен.
Методы измерения уровня.
Выбор методики. Одним из простейших и наиболее надежных способов определения степени наполнения резервуара является его взвешивание. Это единственный метод, который дает истинное значение массы независимо от того, известны ли внутренние размеры резервуара. Степень наполнения резервуара можно определить при помощи тензодатчиков, помещенных под его опорой, вычитая собственный вес. Этот метод пригоден для любого типа содержимого и при отсутствии помех со стороны трубопроводов или других соединений способен обеспечить высокую точность измерений. Имеются практические ограничения по общим габаритным размерам, но упускать из виду это очевидное решение нельзя.
Если его использование окажется нецелесообразным, придется прибегнуть к другим, значительно более сложным решениям, применимость которых зависит от сочетания различных требований.
Наиболее общим критерием при выборе методики измерения уровня является содержимое резервуара. В пределах данного обсуждения мы определяем жидкости как субстанцию, которая устанавливается на едином уровне и обладает способностью течь по трубам. Твердофазное вещество может обладать такой же степенью текучести, но не обязательно образует однородную поверхность, а также не стекает по стенкам сосуда. Поведение жидкостей, обладающих значительной вязкостью или имеющих высокое содержание твердых частиц, характерно скорее для сыпучих веществ.
Электромеханические решения. Общим признаком для подобных устройств является наличие движущейся части какого-либо типа поплавка, опирающегося на поверхность, либо устройства, которое должно двигаться сквозь содержимое.
Поплавок — использование поплавка на поверхности жидкости является простым и надежным методом измерения ее уровня при условии, что содержимое не препятствует свободному перемещению. Существует множество клапанов, переключателей и датчиков положения, активируемых поплавком и обеспечивающих регистрацию положения уровня или непрерывное считывание показаний в ограниченном диапазоне.
В некоторых из наиболее современных конструкций для непрерывных измерений с использованием поплавка применяется магнитострикционная сенсорная технология. Поплавок имеет форму тороида и перемещается снаружи трубчатого волновода. Длина волноводов может достигать 50 футов (15 м), поэтому они используются в очень крупных резервуарах. В поплавке содержится постоянный магнит, который вызывает прерывание электрического импульса, направляемого вниз по волноводу. Точка прерывания регистрируется приборами с высокой воспроизводимостью и исключительной точностью, достигающей ±< 0,001 дюйма. После установки и настройки устройств дополнительная калибровка не требуется.
Давление — Подобно измерениям массы (взвешивание резервуара), методы измерения по давлению или по разности давлений позволяют определить уровень путем измерения высоты напора у днища емкости (или в месте, где расположен прибор). Если резервуар сообщается с атмосферой, можно обойтись обычным манометром. Однако, если резервуар закрыт и находится под давлением либо откачивается, для автокомпенсации разности внутреннего и атмосферного давлений используется отсчет показаний дифференциального давления между днищем и свободным пространством в верхней части емкости. Этот метод работает хорошо, но требует прокладки дополнительных трубопроводов.
Электрические отражательные методы. Преимуществом ультразвуковых и радиолокационных методов является возможность их использования в многочисленных областях применения без какого-либо контакта с материалом. Поскольку точка доступа в резервуар не требуется (за исключением сквозных точечных замеров), приборы располагаются наверху. Оба метода способны преодолевать внутренние помехи различного типа, и каждый из них имеет собственные ограничения по применимости.
Ультразвук — Эта технология может быть воплощена различными способами, что придает ей эксплуатационную гибкость. Звуковой импульс посылается в резервуар, и момент возврата эхо-сигнала регистрируется датчиком. С учетом влажности и температуры можно рассчитать расстояние до поверхности. Ультразвуковые измерения затрудняются при наличии пыли и пены; разнообразие этих проблем определяется областью применения. Кроме того, этот метод может использоваться в относительно ограниченном диапазоне давлений и температур по сравнению с радиолокатором.
Различные типы ультразвуковых датчиков могут монтироваться на стенке резервуара и обеспечивать точечное измерение уровня без проникновения в сосуд. Эхо звукового импульса определяется, если по другую сторону стенки имеется жидкий или твердый материал. В некоторых случаях метод позволяет отличить наполнение до заданного уровня от слоя липкого материала, покрывающего стенки. Это техническое решение особенно полезно в случаях, когда измерения емкости невозможны, и контакт с продуктом, а тем более проникновение в резервуар, недопустимы.
Радиолокация — Эта технология известна уже более 25 лет, но ее популярность возросла совсем недавно по мере совершенствования возможностей и снижения затрат на эксплуатацию. В прошлом из-за чрезмерной стоимости, больших размеров и высокого потребления мощности радиолокационные датчики использовались только в наиболее ответственных областях; в настоящее время разнообразие способов применения этого метода непрерывно расширяется. Радиолокационные датчики аналогичны ультразвуковым, но имеют меньше ограничений к применению и отличаются большей точностью: микроволновый импульс обладает лучшей способностью проникновения сквозь пену и пыль, и в меньшей степени подвержен воздействию давления и температуры.
Радиолокационные датчики могут быть сконфигурированы для бесконтактной работы, или использовать волновод, углубленный в содержимое резервуара. Бесконтактная конструкция применяется чаще, но конфигурация с волноводом помогает в ситуациях, когда жидкость имеет очень низкую диэлектрическую постоянную и не способна к отражению микроволнового излучения в достаточной степени.
Радиолокационные датчики особенно пригодны для использования в реакторах, работающих при высоких внутренних давлениях и температурах, а также в присутствии аэрозолей, паров, турбулентности и в других проблематичных условиях.
Разнообразие конфигураций антенн радиолокационных датчиков позволяет выбрать наилучшее решение, подходящее для внутреннего пространства резервуара и характеристик жидкости. Более того, имеется возможность подобрать частоту применительно к особым свойствам жидкости и тяжелым условиям работы.
Электрические зонды. В случаях, когда можно ограничиться дискретным измерением уровня и допускается контакт с продуктом, несложным и надежным решением задачи становится использование емкостных и проводниковых зондов.
Проводниковые зонды отличаются простотой и обеспечивают считывание положения уровня проводящих жидкостей. Часто их монтируют в блоке по два или более для измерения верхнего и нижнего уровней. Если жидкость не электропроводна, необходимо использовать другой подход.
Емкостные зонды определяют наличие твердого или жидкого содержимого за счет изменения емкости зонда, снабженного несколькими электродами. На электроды подается ток высокой частоты, и его изменение, обусловленное диэлектрическими свойствами контактирующего вещества, можно измерить. Некоторые конструкции дают возможность определять диэлектрическую постоянную продукта, благодаря чему с их помощью можно отличать различное содержимое. Например, показания зонда, погруженного в масло, отличаются от показаний при его погружении в воду. Это может помочь в ситуациях, когда в резервуаре содержится более одного продукта.
Приборы для измерения уровня.
Средства измерения уровня находят широкое применение в сельском хозяйстве (например, измерение уровня зерна, комбикормов в бункерах, воды, горючих материалов в емкостях и т.д.). В табл. 1.1 приведены сравнительные характеристики различных уровнемеров.
Измерение уровня гидростатическими уровнемерами сводится к измерению давления столба жидкости манометром или дифманометром. Для уменьшения погрешности измерения, вызванной изменением плотности жидкости от температуры, создаются измерительные системы, измеряющие одновременно гидростатическое давление жидкости и ее плотность и корректирующие затем показания уровнемера в соответствии с плотностью.
Измерение уровня, основанного на измерении давления воздуха (инертного газа), уравновешенного гидростатическим давлением столба жидкости, производится пневмометрическими уровнемерами.
В поплавковых уровнемерах используется выталкивающая сила жидкости, действующая на поплавок, а в буйковых — изменение силы тяжести поплавка (буйка), средняя плотность которого больше плотности жидкости.
Наиболее простыми являются поплавковые уровнемеры, , но они не могут применяться при высоких давлениях, буйковые же хорошо работают При Повышенных давлениях. Однако применение тех и других затруднено в агрессивных средах и средах с выпадающими осадками.
Принцип действия электрических уровнемеров состоит в измерении электропроводности емкости, резонансной частоты и других параметров первичных преобразователей уровня, зависящих от уровня контролируемой среды. Первичные механические преобразователи в этих случаях используются в комплекте с электрическими преобразователями перемещения.
Емкостные уровнемеры
В настоящее время распространены уровнемеры РУС, работа которых основана на емкостно-импульсном измерении уровня, использующем переходные процессы, протекающие в цепи емкостного преобразователя, периодически подключаемого к источнику постоянного напряжения.
При постоянстве диэлектрической проницаемости среды, а также при измерении уровня электропроводных жидкостей компенсационный датчик заменяется конденсатором постоянной емкости. Измерительный и компенсационный датчики включены на входе преобразователей емкости в электрический сигнал 4 и 1, режим работы которых задается генератором импульсов 5, представляющим собой симметричный мультивибратор. Разность выходных сигналов преобразователей 4 и 1 подается на вход импульсного детектора 6, входной сигнал которого в виде напряжения постоянного тока поступает на вход усилителя постоянного тока 7 и после усиления подается как сигнал отрицательной обратной связи на преобразователь 1 и на вход формирователя 8, преобразующего постоянное напряжение в унифицированный сигнал постоянного тока 0—5, 0—20 или 4—20 мА.
Измерение уровня жидкости в объекте контроля вызывает изменение емкости измерительного датчика, величина которой зависит от уровня и параметров контролируемой среды. Преобразователь 4 представляет собой нуль-орган, в котором датчик и эталонный конденсатор при помощи коммутирующих элементов поочередно подключаются к источнику постоянного стабилизированного напряжения U0 и формируют выходной сигнал в виде импульсов напряжения. Преобразователь / имеет такое же исполнение, но в качестве источника питания используется выходное напряжение Uoc усилителя 7. Разностный сигнал преобразователей 4 и 1 подается на вход импульсного детектора 6, преобразующего сигнал в напряжение постоянного тока, которое после предварительного усиления усилителем постоянного тока 7 подается в качестве сигнала отрицательной обратной связи Uoc на преобразователь / и па вход формирователя унифицированного выходного сигнала 8. Электронная схема выполнена на интегральных микросхемах.
Для измерения уровня неэлектропроводных жидкостей применяются емкостные первичные преобразователи с неизолированными электродами, выполненными в виде металлических коаксиальных труб (КНД, КНД-К); металлических проводов (тросов) (ТНД, ТНД-К, ТНТ, ТНТ-К).
Для измерения уровня электропроводных жидкостей применяются первичные преобразователи, у которых один из электродов покрыт изоляцией и выполнен в виде проводов U-образной формы с несущей частью (конструктивное исполнение ПСФ, ПТФ). В качестве изоляции используется фторопласт.
Для измерения уровня жидкостей с температурой свыше 100°С применяются первичные преобразователи с электронной схемой, удаленной от фланца на расстояние не более 1,0 м (выносная головка), которые имеют конструктивные исполнения КНД-ВГ, КНД-К-ВГ, ТНД-ВГ, ТНД-К-ВГ, ТНТ-ВГ, ТНТ-К-ВГ и ПСФ-ВГ.
Измерительный передающий преобразователь ПИ уровнемеров РУС в зависимости от величины выходного сигнала (0...5,0—20, 4—30 мА) и температуры окружающего воздуха имеет различные модификации.
Уровнемеры РУС выпускаются с классом точности 0,5; 1; 1,5; 2,5; напряжением питания 220 В для сред с вязкостью не более 0,1 Па с.
Высокочастотные уровнемеры
Принцип действия высокочастотных уровнемеров основан на зависимости собственной частоты отрезка длинной линии как колебательного контура от степени погружения его в жидкость. Характеристики некоторых уровнемеров приведены в табл. 1.2.
Резонансный уровнемер модульно-блочный типа РУМБ-1 предназначен для непрерывного дистанционного измерения уровня растворов кислот, щелочей, солей и других электропроводных агрессивных и неагрессивных сред. Принцип действия уровнемера основан на изменении частоты высокочастотного генератора в соответствии с выходной характеристикой первичного преобразователя с чувствительным элементом в виде отрезка длинной линии, включенного в качестве частотнозадающего колебательного контура в схему генератора. Выходной характеристикой первичного преобразователя является зависимость его резонансной частоты от степени погружения чувствительного элемента в контролируемую среду.
Измеритель уровня аммиака типа ТРВУ-23 предназначен для измерения и сигнализации уровня жидкого аммиака в сосудах и аппаратах. Принцип действия измерителя основан на изменении величины входного сопротивления высокочастотного колебательного контура в области резонанса в зависимости от степени погружения чувствительного элемента.
Уровнемер высокочастотный дискретный типа РУДА предназначен для дистанционного автоматического измерения уровня сыпучих гранулированных материалов. Уровнемеры с выходным цифровым сигналом имеют цифровое табло дискретного отсчета уровня с шагом 2% диапазона измерения и релейный выход. Уровнемеры с выходным аналоговым сигналом обеспечивают выходной сигнал 0—5 и 4—20 мА.
Уровнемер высокочастотный бесконтактный следящий тина РУДА-ЛОТ предназначен для автоматического дистанционного измерения уровня мелкодисперсных сыпучих материалов. Принцип действия основан на регистрации измерений реактивных параметров неконтактирующего с контролируемой средой чувствительного элемента, включенного в цепь обратной связи электромеханической следящей системы, при отклонении расстояния между чувствительным элементом и поверхностью контролируемой среды от первоначально установленного.
Акустические уровнемеры
Принцип действия акустических уровнемеров основан на свойстве ультразвуковых колебаний отражаться от границы раздела сред с различными акустическими сопротивлениями.
Радиоизотопные уровнемеры
Принцип действия радиоизотопных (радионуклидных) уровнемеров состоит в изменении интенсивности потока ионизирующих излучений при его прохождении через контролируемые среды. Основные узлы радионуклидного уровнемера — источник и приемник излучения.
Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 102; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!