Поплавковые средства измерений уровня реферат

Обновлено: 03.05.2024

В техническом перевооружении народного хозяйства ведущая роль принадлежит машиностроению, так как на его базе развиваются все отрасли промышленности, повышается производительность труда. Уровень производства машин и их техническое совершенство являются основными показателями развития промышленности.

Создание комплексных автоматических систем и быстродействующих вычислительных машин является важным этапом научно-технического прогресса. Использование средств автоматики и вычислительной техники позволяет автоматизировать трудоемкие процессы, экономить энергоресурсы, снижать себестоимость продукции и повышать ее качество.

В настоящее время отечественная промышленность оснащена современными средствами контроля, регулирования и сигнализации. Непрерывные технологические процессы в различных отраслях промышленности часто требуют постоянного автоматического контроля количества накопленного материала, сырья, жидкостей и газов. Контроль уровня часто имеет важное значение для безаварийной работы оборудования. Например, на водородных станциях понижение уровня подпитки электролизеров может послужить причиной серьезной аварии на тепловых электростанциях, понижение или повышение заданного уровня воды в барабане котла приводит к разрушению лопаток турбин, пережогу кипятильных труб.

1. Общие сведения об измерениях и контроле

Измерением называется процесс получения опытным путем числового соотношения между измеряемой величиной и некоторым ее значением, принятым за единицу сравнения. Число, выражающее отношение измеряемой величины к единице измерения, называется числовым значением измеряемой величины. Значение величины, принятое за единицу измерения, называется размером этой единицы.

Если х – измеряемая величина, y – единица измерения, А – числовое значение измеряемой величины в принятой единице, то результат измерения можно представить следующим равенством:

Уравнение (1.1) называют основным уравнением измерения. Из этого уравнения следует, что значение А зависит от размера выбранной единицы измерения y. Если вместо единицы y взять другую единицу y1, то выражение (1.1) примет вид:

Учитывая (1.1), получаем:

Из выражения (1.4) следует, что для перехода от результата измерения А, выраженного в единице у, к результату А1, выраженному в единице у1, необходимо А умножить отношения принятых единиц.

Измерительной информацией является информация о значениях величины. Результатом измерения является количественная характеристика в виде именного числа. Основной характеристикой процесса измерения является точность, которая характеризуется погрешностью измерения и вероятностью.

Для более четкого представления особенностей процесса измерения рассмотрим основные особенности близких к нему информационных процессов – контроля и счета.

Контролем называется процесс установления соответствия между состояниями, свойствами объекта контроля и заранее заданной нормой путем восприятия контролируемых величин, сопоставления их с уставками и формирования суждения, вывода. Контролю подвергается физическая величина или состояние объекта. Результатом контроля является качественная характеристика – суждение, вывод о нахождении объекта контроля в норме или вне нормы.

Основной характеристикой процесса контроля является достоверность контроля, которая численно выражается вероятностью правильного суждения, вывода.

Счетом называется процесс определения числового значения дискретной величины или количества предметов в данной совокупности. Результатом счета является неименованное число, число предметов в данной совокупности, не имеющих строго одинаковых параметров.

Возникает вопрос, какой из процессов – измерение или контроль- являются более общими или более сложными, контроль включает измерение или измерение включает контроль?

Процессы измерения и контроля близки по своей информационной сущности, содержат ряд общих операций, например сравнение, могут иметь одинаковые объекты, тесно связаны между собой, дополняют друг друга. Контролю иногда предшествует измерение, и такой процесс называют цифровым контролем. Измерению часто предшествует контроль, например определение полярности и выбор предела измерения являются собственно контрольными операциями и в автоматических и цифровых приборах они предшествуют измерению. Однако контроль и измерение во многом существенно различны – результатом измерения является количественная характеристика, а результатом контроля – качественная, измерение осуществляется в широком диапазоне значений измеряемой величины, а контроль – в пределах небольшого числа возможных состояний.

По способу получения числового значения искомой величины измерения можно подразделить на два вида: прямые и косвенные.

При прямых измерениях результат получается непосредственно из опытных данных в тех же единицах, что и измеряемая величина.

К косвенным относятся измерения, результат которых получается на основании прямых измерений нескольких других величин, связанных с искомой величиной определенной зависимостью. Примером косвенных измерений служит определение расхода жидкости и газа по перепаду давления в сужающем устройстве.

Существуют следующие методы измерений:

1) метод непосредственной оценки, в котором значение измеряемой величины определяют непосредственно по отчетному устройству измерительного прибора прямого действия;

2) метод сравнения с мерой, или компенсационный, в котором измеряемую величину сравнивают с величиной воспроизводимой меры;

3) нулевой метод, в котором эффект действия измеряемой величины полностью уравновешивается эффектом известной величины так, что в результате х взаимодействие сводится к нулю.

Измерения проводятся с помощью технических средств измерений. Основные виды средств измерений следующие:

- мера – средство измерений, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера, например, мера массы – гиря;

- измерительный прибор –это средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия оператором. Показания измерительного прибора могут быть представлены в аналоговой или цифровой форме. В показывающих приборах производится только отсчитывание показаний, в регистрирующих приборах осуществляется запись показаний в форме диаграммы и печатание в цифровой форме. В интегрирующих измерительных приборах измеряемая величина подвергается интегрированию по времени или по другой независимой переменной.

- измерительный преобразователь –это средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и хранения, но не подающейся непосредственному восприятию оператором. Измерительные преобразователи в зависимости от их назначения подразделяются на первичные, промежуточные, передающие, масштабные и другие.

- первичный измерительный преобразователь – это преобразователь, к которому подведена измеряемая величина. Передающий измерительный преобразователь предназначен для дистанционной передачи сигнала измерительной информации, масштабный измерительный преобразователь – для изменения измеряемой величины в заданное число раз.

- измерительное устройство – это средство измерений, состоящее из измерительных приборов и измерительных преобразователей. В зависимости от назначения измерительные устройства подразделяются на первичные и вторичные. Под первичным измерительным устройством понимают средство измерений, к которому подведена измеряемая величина. Вторичными измерительными устройствами (вторичными приборами) называют средства измерений, которое предназначены для работы в комплекте с первичными измерительными устройствами.

Первичные измерительные устройства часто называют датчиками. Датчик прибора для измерений той или иной величины – это конструктивная совокупность ряда измерительных преобразователей, размещенных непосредственно у объекта измерения.

- измерительные информационные системы – это измерительное устройство, которое осуществляет многоканальное измерение и обработку информации по некоторому заданному алгоритму.

В зависимости от назначения средства измерений подразделяются на три категории:

1) рабочие меры, измерительные приборы и преобразователи;

2) образцовые меры, измерительные приборы и преобразователи;

Рабочие средства измерений применяют для измерений в производственных и лабораторных условиях. Образцовые средства измерений предназначены для проверки рабочих средств измерений. Эталоны предназначены для хранения единиц измерений и проверки мер, приборов и преобразователей высшего разряда точности.

Введение 3
Виды уровнемеров 4
Поплавковые уровнемеры 6
Уровнемер поплавковый УДУ–10, его характеристики. 7
Поплавковый уровнемер Nivofloat NL-100 13
NivoFLIP поплавковый магнитный уровнемер с байпасной камерой
Заключение 18
Список использованной литературы19

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.
Уровнемеры еще называют датчиками (сигнализаторами) уровня или же преобразователями уровня. Однако, главное различие уровнемера и сигнализаторауровня – способность измерять общие градации полного уровня, в отличие от сигнализатора уровня, которые меряет только граничные отметки.
Уровнемеры – абсолютно необходимые приборы в современной промышленности и технике.
В данной курсовой работе нами будут рассмотрены основные виды уровнемеров, а так же будут выделены уровнемеры, используемые на АЗС и используемые на карьерах для пескаи гравия.
На сегодняшний день уровнемеров существует огромное множество, с различными функциями, для различных материалов, уровень которых необходимо измерять и контролировать. И самое существенное отличие разных уровнемеров – это технологии и принципы их работы, от которых также зависит применение приборов, качество их работы, стоимость и доступность.

Визуальные – являютсянаиболее простым видом измерителей уровня. Их работа основана на принципе сообщающихся сосудов, а за уровнем жидкости следят напрямую через водомерное стекло.
Механические уровнемеры – в которых отсчет уровня происходит: либо по оценке положения предмета на поверхности жидкости относительно двух точек измерений – это поплавковые уровнемеры; либо по оценке уровня жидкости, вытесненной припогружении предмета (закон Архимеда – FA = ρgV, где ρ – плотность жидкости (газа), g – ускорение свободного падения, а V – объём погружённого тела) – буйковые уровнемеры.
Гидростатические уровнемеры – принцип действия основан на уравновешивании давления столба измеряемой жидкости и столба жидкости, которая заполняет измерительный прибор на каком-либо производстве.
Электрические уровнемерыпромышленной специализации делятся на емкостные и омические.
Акустические уровнемеры – принцип действия основан на измерении времени отражения звуковых колебаний от поверхности раздела газ – контролируемая среда. Разновидностью акустических уровнемеров являются ультразвуковые уровнемеры.
Наиболее современным является радарный уровнемер. Принцип действия его основан на измерении времени переотражения отповерхности 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.
По принципу действия эти уровнемеры разделяются на визуальные, поплавковые, гидростатические, электрические,ультразвуковые, радиоизотопные.
Визуальные уровнемеры (рис. 1) – простейшие измерители уровня жидкости. К технол. аппарату 1 через запорные вентили 2 подсоединено ука-зательное стекло (трубка 3). Аппарат и трубка представляют собой сообщающиеся сосуды, поэтому уровень H жидкости в трубке всегда равен ее уровню в аппарате и отсчитывается по шкале.

Поплавковые уровнемерыявляются достаточно простыми приборами. По конструктивным отличиям можно выделить поплавковые уровнемеры узкого диапазона и поплавковые уровнемеры широкого диапазона.
Первые (рис.1, а), как правило, представляют собой устройства, состоящие из шарообразного поплавка, через штангу и сальниковое уплотнение соединенного с преобразователем угловых перемещений (П) в.

работы помпы. В основе работы лежат известные физические принципы:

различная плотность сред, отражение от поверхности, разность

Для ведения технологических процессов большое значение имеет контроль

за уровнем жидкостей и твердых сыпучих материалов в производственных

аппаратах. Кроме того, зная площадь любой емкости, по величине уровня

можно определить количество вещества в ней. Часто по условиям

технологического процесса нет необходимости в измерении уровня по всей

высоте аппарата. В таких случаях применяют узкопредельные, но более

точные уровнемеры. Особую группу составляют уровнемеры, используемые

только для сигнализации предельных значений уровня.

Для из мерения уровня жидкости применяют поплавковые, буйковые,

гидростатические, ультразвуковые и акустические приборы, для измерения

уровня жидкости и твердых сыпучих материалов — ем костные и

В поплавковых уровнемерах имеется плавающий на поверхности

жидкости поплавок, в результате чего измеряемый уровень преобразуется в

перемещение поплавка. В таких приборах используется легкий поплавок,

изготовленный из коррозионно-стойкого материала. Показывающее

устройство прибора соединено с поплавком тросом или с помощью рычагов.

Поплавковыми уровнемерами можно измерять уровень жидкости в открытых

В буйковых уровнемерах применяется неподвижный погруженный в

жидкость буек. Принцип действия буйковых уровнемеров основан на то м,

что на погруженный буек действует со стороны жидкости выталкивающая

сила. По закону Архимеда эта сила равна весу жидкости, вытесненной

буйком. Количество вытесненной жидкости зависит от глубины погружения

буйка, т. е. от уровня в емкости. Т аки м образом, в буйковых уровнемерах

измеряемый уровень преобразуется в пропорциональную ему

выталкивающую силу. Поэтому зависимость выталкивающей силы от

измеряемого уровня линейная. В буйковых уровнемерах буек передает

усилие на рычаг промежуточного преобразователя. Выходной сигнал первого

уровнемера — унифицированный пнев матический, второго —

унифицированный электрический сигнал (постоянный ток).

Принцип действия буйковых уровнемеров позволяет в широких пределах

изменять их диапазон измерения. Это достигается как заменой буйка, так и

изменением передаточного отношения рычажного механизма

Гидростатический способ измерения уровня основан на том, что в

жидкости существует гидростатическое давление, пропорциональное

глубине, т. е. расстоянию от поверхности жидкости. Поэтому для измерения

уровня гидростатическим способом могут быть использованы приборы для

измерения давления или перепада давлений. В качестве таких приборов

При включении дифманометра перепад давлений на нем будет равен

гидростатическому давлению жидкости, которое пропорционально

При измерении уровня агрессивных жидкостей дифманометр защищается

разделительными сосудами или мембранными разделителями, что позволяет

заполнить его камеры и трубки неагрессивной жидкостью.

При измерении уровня суспензий и шламов, осадки которых могут

забивать импульсные трубки дифманометров, их непрерывно продувают

сжатым воздухом. Импульсные трубки все время заполнены продуваемым

воздухом. При небольшом расходе воздуха его давление в минусовой камере

оказывается равным давлению над жидкостью в емкости, а в плюсовой —

давлению в жидкости. Поэтому перепад давлений в дифманометре будет

равен гидростатическому давлению жидкости и, следовательно,

Работа таких уровнемеров основана на различии диэлектрической

проницаемости жидкостей и воздуха. Простейший первичный

преобразователь ем костного прибора представляет собой электрод

(металлический стержень или провод), расположенный в вертикальной

металлической трубке. Стержень вместе с трубой образуют конденсатор.

Емкость такого конденсатора зависит от уровня жидкости, так как при его

изменении от нуля до максимума диэлектрическая проницаемость будет

изменяться от диэлектрической проницаемости воздуха до диэлектрической

Емкостные уровнемеры могут измерять уровень не только жидкостей, но и

Большое распространение получили емкостные сигнализаторы уровня. Для

повышения чувствительности их электроды устанавливают в горизонт альном

Такие уровнемеры применяют для измерения уровня жидкостей и сыпучих

материалов в закрытых емкостях. Их действие основано на поглощении у-

В радиоизотопном уровнемере источник и приемник излучения

подвешены на стальных лентах , на которых они могут перемещаться в

трубах по всей высоте бака . Ленты намотаны на барабан, приводимый в

Если измерительная система (источник и приемник у-лучей) расположена

выше уровня измеряемой среды, поглощение излучения слабое и от

приемника по кабелю на блок управления будет приходить сильный сигнал.

По этому сигналу электродвигат ель получит команду на спуск

измерительной системы. При снижении ее ниже уровня среды поглощение

Y-лучей резко увеличится, сигнал па выходе приемника уменьшится, и

электродвигатель начнет поднимать измерительную систему.

Таким образом, положение измерительной системы будет отслеживать

уровень в ем кости (точнее, она будет находиться в непрерывном колебании

около измеряемого уровня). Эт о положение в виде угла поворота ролика

преобразуется измерительным устройством в унифицированный сигнал —

Действие уровнемеров этого типа основано на измерении врем ени

прохождения импульса ультразвука от излучателя до поверхности жидкости

и обратно. При приеме отраженного импульса излучатель становится

датчиком. Если излучатель расположен над жидкостью, уровнемер

называется акустическим; если внутри жидкости — ультразвуковым. В

первом случае измеряемое время будет тем больше, чем ниже уровень

Электронный блок служит для формирования излучаемых ультразвуковых

импульсов, усиления отраженных импульсов, измерения времени

прохождения им пу льсом двойного пути (в воздухе или жидкости) и

преобразования этого времени в унифицированный электрический сигн

Указатель уровня топлива в баке автомобиля (рисунок 1).

электромагнитный, логометрического типа. Прибор состоит из датчиков,

установленных в топливных баках, и прием ника типа 13.3806,

расположенного на щитке прибора. Датчик указателя пред ставляет собой

реостат, изменяющий сопротивление в зависимости от уровня топлива в

баке, а приемник — электро магнитный лагометр с неподвижными

катушками и подвижным постоянным магнитом, связанным со стрелкой.

1- реостат; 2-постоянный магнит; 3,5-7 – катушки; 4 – стрелка;

8 – предохранитель; 9 – выключатель зажигания; 10 – аккумулятор; 11 –

Принцип действия . При изменении уровня топлив а, поплавок 12 изменяет

реостата 1. Так как вся цепь, после включения зажигания 9, становится

замкнутой, то по ней начинает протекать ток – от + аккумулятора 10, через

соответственно происходит изменение сопротивления реостата 1, что

приводит к изменению силы тока во всей цепи. Так как изменяющийся ток

также протекает через катушки, то происходит изменение магнитного

потока, создаваемого катушками, и соответственно происходят изм енения

показаний стрелки 1. Постоянный магнит 2 служит для установки стрелки 1

Использование средств неразрушающего контроля для измерения уровня

жидкости или определения наличия/отсутствия ж идкости в емкостях и

Как мы уже говорили выше, существует много способов измерения уровня

жидкости, самым простым из которых является использование щупа или

индикаторного поплавка. Однако, в некоторых случаях эти способы

использовать нельзя, например, при измерении уровня жидкости в

герметичных емкостях, которые не могут быть открыты, или их содержимое

не может быть подвержено воздействию воздуха. Кроме этого, иногда

возникает необходимость быстрого автоматического измерения уровня

жидкости в большом количестве емкостей в процессе из наполнения. В

подобных случаях оптимальным решением часто является измерение уровня

Некоторые характерные случаи использования ультразвукового

Поточный контроль уровня жидкости в различных автомобильных узлах,

таких как баки для горючего, коробки передач, поддоны картеров и

дифференциалы. В данном случае необходимы быстрые и надежные

измерения средствами неразрушающего контроля. При использовании

ультразвуковых измерительных приборов информация отображается м енее,

чем через секунду после проведения измерения. Кроме этого, результаты

измерений могут быть сохранены на неопределенно долгий срок.

Измерение уровня едких и химически активных жидкостей при контроле

процессов химического обогащения. В этих случаях ем кости не могут быть

вскрыты по причинам безопасности, а свойства химических препаратов не

позволяют установить внутренний поплавковый уровнемер.

Обнаружение в трубопроводах стоячих жидкостей. Некоторые

технологические операции требуют проверки наличия или отсутствия

жидкостей в трубопроводах. В частности, такие измерения проводятся при

необходимости открыть или разрезать трубопровод в процессе его

Из мерение в нефтеперерабатывающих системах толщины слоя жидких

нефтепродуктов, находящегося поверх слоя воды. В принципе,

ультразвуковыми средствами можно измерить толщину одиночного слоя

любой жидкости, находящейся поверх другой жидкости, если акустический

В целом, измерения уровня жидкости разделяются на два типа: в первом

случае требуется измерение реального уровня жидкости (по глубине или по

высоте), во втором случае необходимо только определить

наличие/отсутствие жидкости в выбранной точке. Отдельное описание

оборудования и порядка проведения измерений этих двух типов приведены

В целом уровень жидкости (до 500 мм) измеряется обычным эхо-

импульсным методом, с использованием модифицированных версий

стандартных ультразвуковых толщиномеров. Выбор преобразователей для

проведения измерений уровня жидкости зависит от конкретных условий

контроля. Обычно используются преобразователи с частотой 1 МГц или 2,25

Для измерения траекторий прохождения ультразвука в жидкости,

имеющих очень большую протяженность, могут быть использованы

дефектоскопы EPOCH 4В, EPOCH 4, EPOCH III, и EPOCH IIIB

(протяженность траектории, измеряемая дефектоскопом E POCH III, может

Для большинства жидкостей точность измерения составляет ± 2,5 мм.

Для измерения уровня жидкости, находящейся в емкости, преобразователь

приставляется ко дну емкости (при этом используется подходящая

контактная жидкость). Электрический сигнал, поступающий с прибора на

преобразователь, вызывает короткий ультразвуковой импульс, который

проникает через стенку ем кости и попадает в жидкость. Проходя через

жидкость, импульс достиг ает поверхности жидкости, отражается от нее и

Эхосигнал от поверхности жидкости прецизионно отсчитывается от

временной точки электронного нуля, установка которой позволяет вычесть от

общего времени время прохождения ультразвука через стенку емкости.

Время прохождения ул ьтразвукового сигнала до отражающей поверхности и

обратно преобразуется в значение уровня жидкости по следующей формуле:

- скорость з вука в жидкости (которая должна быть установлена с

использованием средств компенсации изм енений скорости ультразвука

- время прохождения ультразвука до отражающей поверхности и обратно

Уровень жидкости отображается на цифровом жидкокристаллическом

Для наиболее эффективного использования этого способа измерения

уровня жидкости необходимо учитывать следующие факторы:

Тип и толщина материала стенок емкости являются первым фактором,

который долж ен учитываться при оценке конкретных условий измерения

ультразвуковыми средствами. При этом необходимо учитыват ь свойства и

диапазон уровня жидкости. Стальные емкости со стенками большой

толщины могут серьезно ограничить минимальный изм еряемый уровень

жидкости из-за эфф екта "отзвука". Пластмассовые ем кости, в свою очередь,

1. Общие сведения об измерениях и контроле

Учитывая (1.1), получаем:

Существуют следующие методы измерений:

Измерения проводятся с помощью технических средств измерений. Основные виды средств измерений следующие:

В зависимости от назначения средства измерений подразделяются на три категории:

1) рабочие меры, измерительные приборы и преобразователи;

2) образцовые меры, измерительные приборы и преобразователи;

Вы можете изучить и скачать доклад-презентацию на тему Лекция 6 – Средства измерений уровня Учебные вопросы Введение 1. Поплавковые и. Презентация на заданную тему содержит 22 слайдов. Для просмотра воспользуйтесь проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас - поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций в закладки!

Введение Уровнем называется высота заполнения технологического аппарата рабочей средой – жидкостью или сыпучим материалом. Средства измерений уровня делят на уровнемеры; сигнализаторы уровня (датчики-реле уровня). У первых при непрерывном изменении уровня выходная величина (показания или унифицированный сигнал) изменяется пропорционально, у вторых - дискретно (релейно). Средства измерений уровня подразделяют на виды, наибольшее распространение из которых получили следующие: поплавковые и буйковые; гидростатические; электрические; акустические, ультразвуковые и радарные.

1 Поплавковые и буйковые уровнемеры Принцип измерений уровня поплавковым уровнемером основан на слежении за уровнем с помощью поплавка постоянного погружения, плавающего на поверхности жидкости. Поплавок механически связан или с отсчетным устройством или с передающим преобразователем, имеющим на выходе унифицированный сигнал.

Принцип измерений уровня буйковым уровнемером основан на компенсации усилия, развиваемого буйком при изменении уровня жидкости, в которую он частично погружен. Принцип измерений уровня буйковым уровнемером основан на компенсации усилия, развиваемого буйком при изменении уровня жидкости, в которую он частично погружен. Конструктивно буйковый уровнемер состоит из двух блоков: измерительного, содержащего буек, и передающего преобразователя (пневмосилового или электросилового). Схема уровнемера с пневмосиловым преобразователем

Действие уровнемера основано на уравновешивании усилия, развиваемого буйком. Действие уровнемера основано на уравновешивании усилия, развиваемого буйком. При увеличении уровня жидкости в резервуаре 1 изменяется направленное вверх усилие от буйка 2. При этом рычаг 3 поворачивается вокруг опоры по часовой стрелке. Заслонка 4 прикрывает сопло 5 и на выходе пневматического усилителя мощности 6 увеличивается давление сжатого воздуха, поступающего в линию связи и в сильфон обратной связи 7. Сильфон развивает усилие, уравновешивающее усилие от буйка. Таким образом, каждому значению уровня соответствует определенное значение давления сжатого воздуха на выходе усилителя. Пружина 8 предназначена для настройки начального значения выходного сигнала.

Имеются измерительные преобразования уровня с электросиловым передающим преобразователем. Имеются измерительные преобразования уровня с электросиловым передающим преобразователем.

2 Гидростатические уровнемеры Принцип измерений уровня гидростатическим уровнемером основан на измерении давления, создаваемым столбом жидкости. Уровнемеры подразделяются на: дифманометрические; барботажные. Рассмотрим схему дифманометрического уровнемера. Уровнемер состоит из дифманометра 1 и уравнительного сосуда 2, заполненного той же жидкостью, что и в контролируемом резервуаре 3.

Назначение уравнительного сосуда – обеспечение столба жидкости постоянной высоты, соответствующей нижнему значению уровня в резервуаре. Назначение уравнительного сосуда – обеспечение столба жидкости постоянной высоты, соответствующей нижнему значению уровня в резервуаре. Каждому значению уровня в резервуаре соответствует определенное значение перепада давления и определенное значение выходного сигнала дифманометра. При измерении уровня в закрытом резервуаре с внутренним избыточным давлением уравнительный сосуд также выполняют закрытым и соединяют трубкой полости над жидкостью в резервуаре и сосуде. Для измерения уровня вязких жидкостей применяют преобразователь типа Сапфир-22ДГ, который монтируют непосредственно на боковой стенке резервуара. У него диапазон измерений от 0 до 2,5 м; класс точности 0,5.

Барботажный уровнемер имеет открытую трубку, которую помещают вертикально в жидкость. Барботажный уровнемер имеет открытую трубку, которую помещают вертикально в жидкость. Через трубку подают сжатый воздух, который выходит из открытого конца трубки и барботирует через слой жидкости. Давление в трубке зависит от глубины погружения трубки и измеряется манометром, шкала которого градуируется в единицах уровня. Барботажный датчик уровня жидкости ДУ-1Б служит для измерения в резервуарах без избыточного давления уровня жидких сред с самыми различными свойствами: вязких, загрязненных, вспененных, химически-агрессивных и т. д.

3 Электрическиеуровнемеры Электрические уровнемеры содержат чувствительный элемент, с помощью которого уровень преобразуется в какой-либо электрический сигнал. Наибольшее распространение получили емкостные уровнемеры, действие которых основано на использовании диэлектрических свойств контролируемых сред. Емкостный чувствительный элемент является электрическим конденсатором, емкость которого зависит от размера уровня. Емкостный чувствительный элемент для неэлектропроводных жидкостей состоит из двух коаксиально расположенных металлических электродов, частично погруженных в жидкость.

Для цилиндрического емкостного чувствительного элемента емкость равна сумме емкостей двух участков: Для цилиндрического емкостного чувствительного элемента емкость равна сумме емкостей двух участков: погруженного в жидкость с диэлектрической проницаемостью Ж; находящегося в газовой среде с диэлектрической проницаемостью С (для воздуха В=1): где 0 – абсолютная диэлектрическая проницаемость вакуума. Емкостный чувствительный элемент для электропроводных жидкостей представляет собой металлический электрод, покрытый фторопластовой изоляцией. В качестве второго электрода используется либо стенка резервуара, если она металлическая, либо специальный металлический электрод, если стенка выполнена из диэлектрика.

В емкостных уровнемерах преобразование емкости в выходной сигнал производится или на основе применения мостовых схем или на основе импульсного принципа, когда используются переходные процессы в цепи датчика, периодически подключаемого к источнику постоянного напряжения. В емкостных уровнемерах преобразование емкости в выходной сигнал производится или на основе применения мостовых схем или на основе импульсного принципа, когда используются переходные процессы в цепи датчика, периодически подключаемого к источнику постоянного напряжения. На первом принципе основано действие уровнемера типа ЭИУ-1, с верхним пределом измерений 20 м и классом точности 1,5. На втором принципе основано действие уровнемера типа РУС с верхним пределом измерений 20 м, классом точности 1 и выходными токовыми сигналами: 0…5 мА, 0…20 мА, 4…20 мА.

Уровнемер типа ДУЕ-1 имеет верхние пределы измерений от 0,4 до 16 м, выходные токовые сигналами: 0…5 мА, 0…20 мА, 4…20 мА; обеспечивает передачу информации по каналу RS-485. Уровнемер типа ДУЕ-1 имеет верхние пределы измерений от 0,4 до 16 м, выходные токовые сигналами: 0…5 мА, 0…20 мА, 4…20 мА; обеспечивает передачу информации по каналу RS-485.

4 Акустические, радарые, ультразвуковые уровнемеры В таких уровнемерах используется принцип локации, при котором измерение уровня осуществляется по времени прохождения ультразвуковыми колебаниями или высокочастотными радиоволнами расстояния от излучателя до границы раздела двух сред (воздуха и продукта) и обратно. У акустических уровнемеров излучатель находится над резервуаром с контролируемым продуктом, у ультразвуковых – под резервуаром.

Радарный уровнемер УЛМ-11 работает в миллиметровом диапазоне радиоволн (с частотой 94 ГГц). Радарный уровнемер УЛМ-11 работает в миллиметровом диапазоне радиоволн (с частотой 94 ГГц). Имеет верхний предел измерений 25 м; выходные сигналы 4…20 мА, RS-485; погрешность ± (1…10) мм.

5 Сигнализаторы уровня Поплавковые сигнализаторы узкого диапазона могут быть фланцевые и камерные. Первые монтируются на стенке резервуара, в которой предварительно выполняется отверстие и приваривается фланец; вторые имеют камеру, подключаемую к резервуару с помощью трубок.

Поплавковый камерный сигнализатор типа РП-40 имеет нерегулируемый диапазон срабатывания 40 мм, погрешность ± 10 мм. Поплавковый камерный сигнализатор типа РП-40 имеет нерегулируемый диапазон срабатывания 40 мм, погрешность ± 10 мм.

Сигнализаторы уровня типа СУС могут иметь емкостные или индуктивные чувствительные элементы. Сигнализаторы уровня типа СУС могут иметь емкостные или индуктивные чувствительные элементы. Обеспечивают возможность сигнализации уровня жидкости, сыпучих, зерновых и кусковых материалов. Состоят из одного или двух первичных преобразователей и одного вторичного преобразователя. При подходе уровня контролируемой среды к первичному преобразователю изменяется емкость (индуктивность) чувствительного элемента, которая преобразуется в напряжение постоянного тока, управляющее работой выходного реле. Погрешность срабатывания реле ± 30 мм.

Функцию сигнализатора уровня может выполнять акустический уровнемер типа ЭХО-5, имеющий встроенное электрическое контактное устройство с двумя уставками. Функцию сигнализатора уровня может выполнять акустический уровнемер типа ЭХО-5, имеющий встроенное электрическое контактное устройство с двумя уставками. Сигнализатор уровня типа САУ-М4 относится к кондуктометрическим, его действие основано на контроле проводимости (сопротивления) между двумя электродами при их соприкосновении с поверхностью электропроводной жидкости. Имеет релейный блок и три датчика для контроля нижнего, среднего и верхнего уровней. Может устанавливаться и четвертый датчик – для резервуаров, изготовленных из диэлектрических материалов.

Механический сигнализатор уровня сыпучего материала типа СУ-1Ф предназначен для контроля уровня зерна в силосах элеватора. Механический сигнализатор уровня сыпучего материала типа СУ-1Ф предназначен для контроля уровня зерна в силосах элеватора.

Читайте также: