Реферат на тему уровнемеры

Обновлено: 05.07.2024

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.

Емкостные уровнемеры (Рисунок 9). Вместе со стенками сосуда 1 электрод 2 образует чувствительный элемент — цилиндрический конденсатор, электрическая емкость которого изменяется пропорционально уровню жидкости. Емкость измеряется электронным блоком 3, сигнал из которого поступает в блок 4, представляющий собой релейный элемент (в схемах сигнализации достижения определенного уровня) или указывающий… Читать ещё >

Применение уровнемеров ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

Курсовая работа Применение уровнемеров Автор работы студент группы 1−74−1

Т.И. Земсков Руководитель работы К.т.н., ст. преп. А. В. Кабакова Ижевск

  • Введение
  • 1. Уровнемеры
    • 1.1 Уровнемеры для жидкостей
      • 1.1.1 Визуальные уровнемеры
      • 1.1.2 Поплавковые уровнемеры
      • 1.1.3 Гидростатические уровнемеры
      • 1.1.4 Дифманометрические уровнемеры
      • 1.1.5 Пьезометрические уровнемеры
      • 1.1.6 Электрические уровнемеры
      • 1.1.7 Ультразвуковые уровнемеры
      • 1.1.8 Радиоизотопные уровнемеры

      Уровнемеры — это приборы для определения количества жидкости или сыпучего материала с целью их учета и сигнализации о переполнении бункеров, расходных баков и других сосудов.

      Уровнемеры разделяют по продукту (веществу), уровень которого измеряется:

      · датчики уровня для жидкостей (вода, растворы, суспензии, нефтепродукты, масла и т. п. )

      · датчики уровня для сыпучих веществ (порошки, гранулы и т. п. )

      1.1 Уровнемеры для жидкостей

      По принципу действия эти уровнемеры разделяются на: визуальные, поплавковые, гидростатические, электрические, ультразвуковые, радиоизотопные.

      1.1.1 Визуальные уровнемеры

      Визуальные уровнемеры (Рисунок 1 Визуальные уровнемеры) — простейшие измерители уровня жидкости. К технологическому аппарату 1 через запорные вентили 2 подсоединено указательное 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.

      уровнемер жидкость сыпучий производственный

      1.1.2 Поплавковые уровнемеры

      Чувствительный элемент — поплавок, находящийся на поверхности жидкости (Рисунок 2). Поплавок 1 уравновешивается грузом 3, который связан с поплавком гибким тросом 2. Уровень жидкости определяется положением груза относительно шкалы 4. Пределы измерений устанавливают в соответствии с принятыми значениями верхних (ВУ) и нижних (НУ) уровней.

      Значительно надежнее тонущие поплавки — массивные буйки (Рисунок 3). При изменении уровня жидкости по закону Архимеда изменяется действующая на конец рычага 2 выталкивающая сила (вес буйка 1). Соответственно изменяющийся момент сил, действующих на рычаг 2, от буйка передается через вал 5, закрепленный в донышке 7, на трубку 6 и уравновешивается моментом ее скручивания. Изменение угла скручивания трубки пропорционально величине уровня[1].

      Рисунок 3 Поплавковые уровнемеры с тонущим поплавком

      1.1.3 Гидростатические уровнемеры

      Их действие основано на уравновешивании давления столба жидкости P в аппарате давлением столба жидкости, заполняющей измерительный прибор, или пружинным механизмом (P = Hс, где с = const — плотность жидкости). При достаточно больших значениях уровня и в отсутствие избыточного давления над жидкостью в качестве уровнемера можно применять манометр с трубчатой пружиной, устанавливаемый на отметке так называемого нулевого уровня (Рисунок 4).

      1.1.4 Дифманометрические уровнемеры

      Дифманометрические уровнемеры позволяют измерять уровень в открытых (атмосферное давление) или закрытых (давление либо разрежение) резервуарах (Рисунок 5, Рисунок 6). Относительно постоянный уровень жидкости в одном из колен измеритетельного прибора (дифманометра), а следовательно, и в контролируемом аппарате обеспечивается уравнительным сосудом (наполнен до определенного уровня той же жидкостью, что и в аппарате). Высота столба жидкости в другом колене дифманометра изменяется с изменением уровня в аппарате. Каждому значению уровня в нем отвечает некоторый перепад давления, обусловленный расстоянием по высоте между аппаратом и прибором. Если аппарат работает при атмосферном давлении, уравнительный сосуд размещают на отметке нулевого уровня (Рисунок 5), если под давлением — на высоте максимального уровня (Рисунок 6).

      1.1.5 Пьезометрические уровнемеры

      Пьезометрические уровнемеры (Рисунок 7, Рисунок 8) основаны на принципе гидравлического затвора (обычно водяного). Для измерения уровня используют воздух или инертный газ, который под давлением P продувают через слой жидкости (Px — давление над ней). Кол-во воздуха ограничивают диафрагмой 1 или регулирующими вентилями 2 так, чтобы скорость движения его в трубопроводе была минимальна (с целью уменьшения потерь на трение). Для контроля расхода воздуха устанавливают специальные стаканчики 3 или ротаметры. Уровень жидкости H=(P-Px)/сж, где сж — плотность замыкающей жидкости в дифманометре. Перепад давления (PPx)определяется по высоте столба жидкости H в манометре. В случае измерения уровня агрессивных жидкостей необходимо подводить воздух в обе линии, подсоединяемые к дифманометру. Пьезометрические приборы широко применяются для измерения уровня жидкости в подземных резервуарах.

      1.1.6 Электрические уровнемеры

      Электрические уровнемеры (Рисунок 9, Рисунок 10). В них измеряемые значения уровня жидкости преобразуются в соответствующие электрические сигналы. Наиболее распространены емкостные и омические приборы.

      Омические (кондуктометрические) уровнемеры

      Омические (кондуктометрические) уровнемеры (Рисунок 10 Омический электрический уровнемер) основаны на измерении сопротивления при замыкании электрические цепи, образованной электромагнитное реле 1, электродом 2 и контролируемой средой (уровень У) электропроводностью от 2*10 -3 См/м[2].

      1.1.7 Ультразвуковые уровнемеры

      Ультразвуковые уровнемеры (Рисунок 11). В них используется явление отражения ультразвуковых колебаний (импульсов) от плоскости раздела жидкость-газ (обычно воздух). Время между моментом посылки первичного импульса и моментом возвращения отраженного импульса является функцией высоты измеряемого уровня. Эти приборы позволяют измерять уровень без контакта с контролируемой средой в труднодоступных местах.

      1.1.8 Радиоизотопные уровнемеры

      Радиоизотопные уровнемеры основаны на сравнении интенсивностей потоков били в-излучения, проходящих выше либо ниже уровня раздела двух сред разной плотности. Применение этих приборов целесообразно в случае невозможности использовать иные уровнемеры.

      1.2 Уровнемеры для сыпучих материалов

      Уровнемеры для сыпучих тел имеют свои особенности. Характерным отличием сыпучих материалов от жидкостей является непропорциональность передачи давления на дно и стенки емкости в зависимости от уровня в ней контролируемого вещества. Простейшие уровнемеры для сыпучих материалов выполняются с чувствительными элементами, соприкасающимися с поверхностью вещества. Изменение уровня дистанционно передается на вторичный измерительный прибор.

      Наиболее распространены лотовые уровнемеры (Рисунок 12). В них зонд (лот) 5 и груз 7 подвешены на блоке храпового колеса 4. Зонд периодически приподнимается с помощью управляемого пневматическим генератором импульсов пневматического мембранного привода 2 (воздействующего на колесо через собачку 3) и опускается на поверхность сыпучего материала 6 под действием силы тяжести. Если уровень не изменяется, зонд поднимается и опускается на одно и то же расстояние. При понижении уровня материала зонд опускается на большее расстояние, чем поднимается, и наоборот. Уровнемеры должен работать так, чтобы при изменении уровня в заданных пределах давление сжатого воздуха на выходе прибора изменялось от 20 до 100 кПа. С выхода пневмопреобразователя 8 воздух подается на вторичный прибор. Лотовые уровнемеры позволяют измерять уровень до 20 м. В меньшей степени для определения уровня сыпучих материалов применяют также поплавковые, массовые, электрические (емкостные) и радиоизотопные уровнемеры[2].

      Уровнемеры успешно применяются в различных отраслях промышленности и используются для измерения уровня очень разнообразных жидких и сыпучих материалов. В настоящее время они достаточно востребованы на рынке, поэтому с ростом науки и техники появятся новые типы уровнемеров, более точных и удобных в использовании.

      С развитием измерительной техники, каждый метод приобретает характерный набор своих технических реализаций, которые в каждом конкретном случае имеют как преимущества, так и недостатки.

      Уровнемеры применяются во многих отраслях промышленности: химической и нефтехимической, нефтегазовой, целлюлозно-бумажной; фармацевтической; пищевой промышленности и производстве напитков; контроле питьевой воды и сточных вод; энергетике (плотины и гидрои электростанции) и др.

      1. Кулаков M. В., Технологические измерения и приборы для химических производств, 3 изд., M., 1983;

      2. Шкатов E. Ф., Технологические измерения и КИП на предприятиях химической промышленности, M., 1986.

      Управление любым технологическим процессом или объектом в форме ручного или автоматического воздействия возможно лишь при наличии измерительной информации об отдельных параметрах, характеризующих процесс или состояние объекта. Параметры эти весьма своеобразны. К ним относятся электрические (сила тока, напряжение, сопротивление, мощность и другие), механические (сила, момент силы, скорость) и технологические (температура, давление, расход, уровень и другие) параметры, а также параметры характеризующие свойства и состав веществ (плотность, вязкость, электрическая проводимость, оптические характеристики, количество вещества и т.д.). Измерения параметров осуществляется с помощью самых разнообразных технических средств, обладающих нормированными метрологическими свойствами.

      Содержание

      Аннотация 3
      Введение 4
      1. Обзорная часть 5
      2.Конструктивная часть 9
      3.Технологическая часть 14
      Заключение 18
      Список литературы 19

      Прикрепленные файлы: 1 файл

      автоматизация,ГОТОВО. docx

      МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

      МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОИЖЕНЕРНЫЙ

      УНИВЕРСИТЕТ имени В.П. Горячкина

      Выполнил: студент 41 группы

      1. Обзорная часть 5

      2.Конструктивная часть 9

      3.Технологическая часть 14

      Список литературы 19

      В первом разделе данной работы изучается методы измерения уровнемерами; во втором-третьем разделах рассказывается о выбранном приборе, о методах поверки, конструкции уровнемера.

      Работа выполнена на 19 листах формата А4 (210х297 мм), содержит таблицы и рисунки.

      Управление любым технологическим процессом или объектом в форме ручного или автоматического воздействия возможно лишь при наличии измерительной информации об отдельных параметрах, характеризующих процесс или состояние объекта. Параметры эти весьма своеобразны. К ним относятся электрические (сила тока, напряжение, сопротивление, мощность и другие), механические (сила, момент силы, скорость) и технологические (температура, давление, расход, уровень и другие) параметры, а также параметры характеризующие свойства и состав веществ (плотность, вязкость, электрическая проводимость, оптические характеристики, количество вещества и т.д.). Измерения параметров осуществляется с помощью самых разнообразных технических средств, обладающих нормированными метрологическими свойствами. Технологические измерения и измерительные приборы используются при управлении (ручном или автоматическом) многими технологическими процессами в различных отраслях народного хозяйства.

      Средства измерений играют важную роль при построении современных автоматических систем регулирования отдельных технологических параметров и процессов (АСР) и особо автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП), которые требуют представления большого количества необходимой измерительной информации в форме, удобной для сбора, дальнейшего преобразования, обработки и представления ее, а в ряде случаев для дистанционной передачие в выше ниже стоящие уровни иерархической структуры управления различными производствами.

      В основе измерений параметров и физических величин лежат различные физические явления и закономерности. Измерительные схемы с использованием современных достижений микроэлектронной техники: микропроцессорных схем, твердых или полупроводниковых электрохимических элементов и другие.

      1. Обзорная часть.

      Уровнемеры - приборы для измерения или контроля уровня жидкостей и сыпучих материалов в резервуарах, хранилищах, технол. аппаратах хим. произ-в и т. п. Приборы для определения кол-ва жидкости или сыпучего материала с целью их учета и сигнализации о переполнении бункеров, расходных баков и др. сосудов наз. У. широкого диапазона измерений. Последний определяется в данном случае ге-OM. размерами сосудов. Эти приборы снабжены шкалами с делениями, к-рые находятся по одну сторону от нулевой отметки (расположена в начале отсчета); шкалы градуируются в см, дм и м. При необходимости поддержания уровня на заданной высоте приборы показывают величину его отклонения от нормального положения и наз. У. узкого диапазона измерений (100-150 мм). Шкалы данных приборов имеют деления по обе стороны от нулевой отметки (находится посередине) и градуируются в мм и см.

      Уровнемеры для жидкостей

      По принципу действия эти У. 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-зат. стекло (трубка 3). Аппарат и трубка представляют собой сообщающиеся сосуды, поэтому уровень Hжидкости в трубке всегда равен ее уровню в аппарате и отсчитывается по шкале.

      Поплавковые уровнемеры. Чувствит. элемент - поплавок, находящийся на пов-сти жидкости (рис. 2, а). Поплавок 1 уравновешивается грузом 3, к-рый связан с поплавком гибким тросом 2. Уровень жидкости определяется положением груза отно сительно шкалы 4. Пределы измерений устанавливают в соответствии с принятыми значениями верх. (ВУ) и ниж. (НУ) уровней.

      Значительно надежнее тонущие поплавки - массивные буйки (рис. 2, б). При изменении уровня жидкости по закону Архимеда изменяется действующая на конец рычага 2 выталкивающая сила (вес буйка 1). Соотв. изменяющийся момент сил, действующих на рычаг 2, от буйка передается через вал 5, закрепленный в донышке 7, на трубку 6 и уравновешивается моментом ее скручивания. Изменение угла скручивания трубки пропорционально величине уровня.

      Гидростатические уровнемеры. Их действие основано на уравновешивании давления столба жидкости pв аппарате (хранилище) давлением столба жидкости, заполняющей измерит, прибор, или пружинным механизмом ( р = Hr, где r = const - плотн. жидкости). При достаточно больших значениях уровня Я и в отсутствие избыточного давления над жидкостью в качестве У. можно применять манометр с трубчатой пружиной (см. Манометры), устанавливаемый на отметке т. наз. нулевого уровня (рис. 3).

      Рис. 2. Поплавковые уровнемеры: а - с плавающим поплавком; б - с тонущим поплавком.

      Рис. 4. Дифманометрические уровнемеры: измерение уровня в открытом резервуаре (а)и аппарате, работающем под давлением ( б).

      Дифманометрические уровнемеры позволяют измерять уровень в открытых (атм. давление) или закрытых (давление либо разрежение) резервуарах (рис. 4). Относительно постоянный уровень жидкости в одном из колен измерит, прибора (дифманометра), а следовательно, и в контролируемом аппарате обеспечивается уравнит. сосудом (наполнен до определенного уровня той же жидкостью, что и в аппарате). Высота столба жидкости в др. колене дифманомет-ра изменяется с изменением уровня в аппарате. Каждому значению уровня в нем отвечает нек-рый перепад давления, обусловленный расстоянием по высоте между аппаратом и прибором. Если аппарат работает при атм. давлении, уравнит. сосуд размещают на отметке нулевого уровня (рис. 4, а), если под давлением - на высоте макс. уровня (рис. 4, б).

      Пьезометрические уровнемеры (рис. 5) основаны на принципе гидравлич. затвора (обычно водяного). Для измерения уровня используют воздух или инертный газ, к-рый под давлением рпродувают через слой жидкости ( р х- давление над ней). Кол-во воздуха ограничивают диафрагмой 1 или регулирующими вентилями 2 так, чтобы скорость движения его в трубопроводе была минимальна (с целью уменьшения потерь на трение). Для контроля расхода воздуха устанавливают спец. стаканчики 3 или ротаметры. Уровень жидкости x)/p ж,> где р ж- плотн. замыкающей жидкости в дифманометре. Перепад давления ( р-р х )определяется по высоте столба жидкости hв манометре. В случае измерения уровня агрессивных жидкостей необходимо подводить воздух в обе линии, подсоединяемые к дифманометру. Пьезометрич. приборы широко применяются для измерения уровня жидкости в подземных резервуарах.

      Электрические уровнемеры (рис. 6). В них измеряемые значения уровня жидкости преобразуются в соответствующие электрич. сигналы. Наиб. распространены емкостные и омические приборы.

      Рис. 6. Электрические уровнемеры: а - емкостный; б - омический.

      Рис. 7. Ультразвуковой уровнемер: 1, 2 - генераторы, соотв., управляющий и импульсов; 3 - пьезоэлектрич. излучатель; 4 - усилитель импульсов; 5 - измеритель времени; 6 - вторичный прибор.

      Емкостные уровнемеры (рис. 6, а). Вместе со стенками сосуда 1 электрод 2 образует чувствит. элемент -цилиндрич. конденсатор, электрич. емкость к-рого изменяется пропорционально уровню жидкости. Емкость измеряется электронным блоком 3, сигнал из к-рого поступает в блок 4, представляющий собой релейный элемент (в схемах сигнализации достижения определенного уровня) или указывающий прибор (в схемах измеренного уровня).

      Омические (кондуктометрические) уровнемеры (рис. 6, б)основаны на измерении сопротивления при замыкании электрич. цепи, образованной электромагн. реле 1, электродом 2 и контролируемой средой (уровень У) электропроводностью от 2

      Уровнемер поплавковый РУПТ-АМ.

      Назначение, принцип действия:

      Уровнемеры поплавковые РУПТ-АМ, взрывозащищенные, предназначены:
      -для непрерывного преобразования значения уровня и уровня раздела жидких сред в стандартный токовый выходной сигнал 0-5; 0-20; 4-20 мА
      -определения температуры жидких сред (определение температуры осуществляется с ненормированной точностью);
      -определения объема контролируемой среды в резервуаре с ненормированной точностью;
      -цифровой индикации одного из параметров (уровня в мм, уровня раздела сред в мм, температуры в °С, объема в единицах, указанных в градуировочной таблице) или всех перечисленных параметров по очереди;
      -визуальной и релейной (типа сухой контакт) сигнализации назначенных пользователем 4-х аварийных уровней среды;
      -передачи информации об измеряемых параметрах по каналу связи на верхний уровень обработки.

      Уровнемер состоит из преобразователя первичного (ПП) и преобразователя передающего (ППР).

      Первичный преобразователь имеет вид взрывозащиты "искробезопасная электрическая цепь", уровень взрывозащиты "взрывобезопасный", маркировку взрывозащиты "1ExibllBT5 в комплекте РУПТ-АМ" или "1ExibllCT5 в комплекте РУПТ-АМ", соответствует требованиям ГОСТ Р 51330.0, ГОСТ Р 51330.10 и предназначен для установки во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок согласно главе 7.3 ПУЭ и другим нормативным документам, регламентирующим применение электрооборудования во взрывоопасных условиях.

      Передающий преобразователь имеет выходные искробезопасные электрические цепи уровня "ib", маркировку по взрывозащите "[Exib]IIC в комплекте РУПТ-АМ", соответствует требованиям ГОСТ Р 51330.10 и предназначен для установки вне взрывоопасных зон помещений и наружных установок.

      Уровнемеры успешно применяются на объектах, взамен пневматических уровнемеров буйковых типа УБ-П, РУП, ПИУП, УПП и др., а также буйковых уровнемеров Сапфир-22 ДУ, при этом имея существенные преимущества:
      — высокая точность и стабильность показаний ±0,15;
      — независимость показаний от температурных изменений среды и окружающего воздуха;
      — простота настройки при первичной установке и в эксплуатации;
      — отсутствие пневматических линий и электропневмопреобразователей

      Основные технические характеристики

      Верхние пределы измерений уровня (диапазоны измерений уровня), м.:
      — ПП с жестким чувствительным элементом (ж) —1,0; 1,6; 2,0; 2,5; 3,0
      — ПП с гибким чувствительным элементом (г) — 4,0; 6,0; 8,0; 10,0; 12,0; 16,0
      Предел допускаемой основной приведенной погрешности при преобразовании уровня (или уровня раздела) среды в стандартный токовый выходной сигнал %, не более — ±0,15
      Предел допускаемой основной абсолютной погрешности измерений уровня по цифровому выходу, мм, не более:
      — ПП с верхним пределом измерения до 3 м ±2 (±1*)
      — ПП с верхним пределом измерения более 3 м ±2

      * - по требованию Заказчика

      Предел допускаемой основной абсолютной погрешности измерений уровня раздела сред по цифровому выходу не более ± 2 мм

      Вариация выходного сигнала не превышает абсолютного значения предела допускаемой основной погрешности.

      Межповерочный интервал 2 года;
      Погрешность срабатывания сигнализации, не более ±2 мм;
      Дифференциал срабатывания сигнализации, не менее 5 мм;
      Диапазоны токовых выходных сигналов,: 0-5; 4-20; 0-20 мА;
      Температура контролируемой среды, °С, от минус 40 до плюс 80 или от минус 40 до плюс 120 (в зависимости от исполнения ПП);
      Плотность контролируемой среды, не менее 0,5 г/см 3 ;
      Разность плотностей верхней и нижней фаз при контроле уровня раздела сред не менее, 0,1 г/см 3 ;
      Избыточное давление контролируемой среды не более, Мпа;
      — для ПП с жестким чувствительным элементом 1,6 (4,0*);
      — для ПП с гибким чувствительным элементом 0,2;

      * - по требованию Заказчика

      По устойчивости к климатическим воздействиям уровнемер имеет исполнение УХЛ по ГОСТ 15150:
      — первичный преобразователь — категория размещения 1.1 при температуре от минус 50 °С до плюс 50 ° С;
      — передающий преобразователь — категория размещения 4.2 при температуре от плюс 5 °С до плюс 40 ° С.

      По защищенности от воздействия окружающей среды уровнемер имеет пылеводозащищенное исполнение IP54 (по отдельному заказу IP65 для ПП) по ГОСТ 14254.

      Параметры питания:
      — напряжение питания переменного тока (187-242)В
      — частота переменного тока, (50±1) Гц
      — напряжение питания постоянного тока (12±1,5 и 24±2,0)В
      Мощность, потребляемая уровнемером, не более 15В-А
      Масса, кг, не более:
      — ПП — 20
      — ППР — 1,5

      Конструкция и принцип работы

      Первичный преобразователь (ПП) уровнемера имеет два исполнения(рис.1,2):
      — с одним поплавком - для измерения уровня одной среды или уровня раздела двух сред;
      — с двумя поплавками - для одновременного измерения уровня и уровня раздела.

      Управление любым технологическим процессом или объектом в форме ручного или автоматического воздействия возможно лишь при наличии измерительной информации об отдельных параметрах, характеризующих процесс или состояние объекта. Параметры эти весьма своеобразны. К ним относятся электрические (сила тока, напряжение, сопротивление, мощность и другие), механические (сила, момент силы, скорость) и технологические (температура, давление, расход, уровень и другие) параметры, а также параметры характеризующие свойства и состав веществ (плотность, вязкость, электрическая проводимость, оптические характеристики, количество вещества и т.д.). Измерения параметров осуществляется с помощью самых разнообразных технических средств, обладающих нормированными метрологическими свойствами.

      Содержание

      Аннотация 3
      Введение 4
      1. Обзорная часть 5
      2.Конструктивная часть 9
      3.Технологическая часть 14
      Заключение 18
      Список литературы 19

      Прикрепленные файлы: 1 файл

      автоматизация,ГОТОВО. docx

      МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

      МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОИЖЕНЕРНЫЙ

      УНИВЕРСИТЕТ имени В.П. Горячкина

      Выполнил: студент 41 группы

      1. Обзорная часть 5

      2.Конструктивная часть 9

      3.Технологическая часть 14

      Список литературы 19

      В первом разделе данной работы изучается методы измерения уровнемерами; во втором-третьем разделах рассказывается о выбранном приборе, о методах поверки, конструкции уровнемера.

      Работа выполнена на 19 листах формата А4 (210х297 мм), содержит таблицы и рисунки.

      Управление любым технологическим процессом или объектом в форме ручного или автоматического воздействия возможно лишь при наличии измерительной информации об отдельных параметрах, характеризующих процесс или состояние объекта. Параметры эти весьма своеобразны. К ним относятся электрические (сила тока, напряжение, сопротивление, мощность и другие), механические (сила, момент силы, скорость) и технологические (температура, давление, расход, уровень и другие) параметры, а также параметры характеризующие свойства и состав веществ (плотность, вязкость, электрическая проводимость, оптические характеристики, количество вещества и т.д.). Измерения параметров осуществляется с помощью самых разнообразных технических средств, обладающих нормированными метрологическими свойствами. Технологические измерения и измерительные приборы используются при управлении (ручном или автоматическом) многими технологическими процессами в различных отраслях народного хозяйства.

      Средства измерений играют важную роль при построении современных автоматических систем регулирования отдельных технологических параметров и процессов (АСР) и особо автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП), которые требуют представления большого количества необходимой измерительной информации в форме, удобной для сбора, дальнейшего преобразования, обработки и представления ее, а в ряде случаев для дистанционной передачие в выше ниже стоящие уровни иерархической структуры управления различными производствами.

      В основе измерений параметров и физических величин лежат различные физические явления и закономерности. Измерительные схемы с использованием современных достижений микроэлектронной техники: микропроцессорных схем, твердых или полупроводниковых электрохимических элементов и другие.

      1. Обзорная часть.

      Уровнемеры - приборы для измерения или контроля уровня жидкостей и сыпучих материалов в резервуарах, хранилищах, технол. аппаратах хим. произ-в и т. п. Приборы для определения кол-ва жидкости или сыпучего материала с целью их учета и сигнализации о переполнении бункеров, расходных баков и др. сосудов наз. У. широкого диапазона измерений. Последний определяется в данном случае ге-OM. размерами сосудов. Эти приборы снабжены шкалами с делениями, к-рые находятся по одну сторону от нулевой отметки (расположена в начале отсчета); шкалы градуируются в см, дм и м. При необходимости поддержания уровня на заданной высоте приборы показывают величину его отклонения от нормального положения и наз. У. узкого диапазона измерений (100-150 мм). Шкалы данных приборов имеют деления по обе стороны от нулевой отметки (находится посередине) и градуируются в мм и см.

      Уровнемеры для жидкостей

      По принципу действия эти У. 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-зат. стекло (трубка 3). Аппарат и трубка представляют собой сообщающиеся сосуды, поэтому уровень Hжидкости в трубке всегда равен ее уровню в аппарате и отсчитывается по шкале.

      Поплавковые уровнемеры. Чувствит. элемент - поплавок, находящийся на пов-сти жидкости (рис. 2, а). Поплавок 1 уравновешивается грузом 3, к-рый связан с поплавком гибким тросом 2. Уровень жидкости определяется положением груза отно сительно шкалы 4. Пределы измерений устанавливают в соответствии с принятыми значениями верх. (ВУ) и ниж. (НУ) уровней.

      Значительно надежнее тонущие поплавки - массивные буйки (рис. 2, б). При изменении уровня жидкости по закону Архимеда изменяется действующая на конец рычага 2 выталкивающая сила (вес буйка 1). Соотв. изменяющийся момент сил, действующих на рычаг 2, от буйка передается через вал 5, закрепленный в донышке 7, на трубку 6 и уравновешивается моментом ее скручивания. Изменение угла скручивания трубки пропорционально величине уровня.

      Гидростатические уровнемеры. Их действие основано на уравновешивании давления столба жидкости pв аппарате (хранилище) давлением столба жидкости, заполняющей измерит, прибор, или пружинным механизмом ( р = Hr, где r = const - плотн. жидкости). При достаточно больших значениях уровня Я и в отсутствие избыточного давления над жидкостью в качестве У. можно применять манометр с трубчатой пружиной (см. Манометры), устанавливаемый на отметке т. наз. нулевого уровня (рис. 3).

      Рис. 2. Поплавковые уровнемеры: а - с плавающим поплавком; б - с тонущим поплавком.

      Рис. 4. Дифманометрические уровнемеры: измерение уровня в открытом резервуаре (а)и аппарате, работающем под давлением ( б).

      Дифманометрические уровнемеры позволяют измерять уровень в открытых (атм. давление) или закрытых (давление либо разрежение) резервуарах (рис. 4). Относительно постоянный уровень жидкости в одном из колен измерит, прибора (дифманометра), а следовательно, и в контролируемом аппарате обеспечивается уравнит. сосудом (наполнен до определенного уровня той же жидкостью, что и в аппарате). Высота столба жидкости в др. колене дифманомет-ра изменяется с изменением уровня в аппарате. Каждому значению уровня в нем отвечает нек-рый перепад давления, обусловленный расстоянием по высоте между аппаратом и прибором. Если аппарат работает при атм. давлении, уравнит. сосуд размещают на отметке нулевого уровня (рис. 4, а), если под давлением - на высоте макс. уровня (рис. 4, б).

      Пьезометрические уровнемеры (рис. 5) основаны на принципе гидравлич. затвора (обычно водяного). Для измерения уровня используют воздух или инертный газ, к-рый под давлением рпродувают через слой жидкости ( р х- давление над ней). Кол-во воздуха ограничивают диафрагмой 1 или регулирующими вентилями 2 так, чтобы скорость движения его в трубопроводе была минимальна (с целью уменьшения потерь на трение). Для контроля расхода воздуха устанавливают спец. стаканчики 3 или ротаметры. Уровень жидкости x)/p ж,> где р ж- плотн. замыкающей жидкости в дифманометре. Перепад давления ( р-р х )определяется по высоте столба жидкости hв манометре. В случае измерения уровня агрессивных жидкостей необходимо подводить воздух в обе линии, подсоединяемые к дифманометру. Пьезометрич. приборы широко применяются для измерения уровня жидкости в подземных резервуарах.

      Электрические уровнемеры (рис. 6). В них измеряемые значения уровня жидкости преобразуются в соответствующие электрич. сигналы. Наиб. распространены емкостные и омические приборы.

      Рис. 6. Электрические уровнемеры: а - емкостный; б - омический.

      Рис. 7. Ультразвуковой уровнемер: 1, 2 - генераторы, соотв., управляющий и импульсов; 3 - пьезоэлектрич. излучатель; 4 - усилитель импульсов; 5 - измеритель времени; 6 - вторичный прибор.

      Емкостные уровнемеры (рис. 6, а). Вместе со стенками сосуда 1 электрод 2 образует чувствит. элемент -цилиндрич. конденсатор, электрич. емкость к-рого изменяется пропорционально уровню жидкости. Емкость измеряется электронным блоком 3, сигнал из к-рого поступает в блок 4, представляющий собой релейный элемент (в схемах сигнализации достижения определенного уровня) или указывающий прибор (в схемах измеренного уровня).

      Омические (кондуктометрические) уровнемеры (рис. 6, б)основаны на измерении сопротивления при замыкании электрич. цепи, образованной электромагн. реле 1, электродом 2 и контролируемой средой (уровень У) электропроводностью от 2

      Уровнемер поплавковый РУПТ-АМ.

      Назначение, принцип действия:

      Уровнемеры поплавковые РУПТ-АМ, взрывозащищенные, предназначены:
      -для непрерывного преобразования значения уровня и уровня раздела жидких сред в стандартный токовый выходной сигнал 0-5; 0-20; 4-20 мА
      -определения температуры жидких сред (определение температуры осуществляется с ненормированной точностью);
      -определения объема контролируемой среды в резервуаре с ненормированной точностью;
      -цифровой индикации одного из параметров (уровня в мм, уровня раздела сред в мм, температуры в °С, объема в единицах, указанных в градуировочной таблице) или всех перечисленных параметров по очереди;
      -визуальной и релейной (типа сухой контакт) сигнализации назначенных пользователем 4-х аварийных уровней среды;
      -передачи информации об измеряемых параметрах по каналу связи на верхний уровень обработки.

      Уровнемер состоит из преобразователя первичного (ПП) и преобразователя передающего (ППР).

      Первичный преобразователь имеет вид взрывозащиты "искробезопасная электрическая цепь", уровень взрывозащиты "взрывобезопасный", маркировку взрывозащиты "1ExibllBT5 в комплекте РУПТ-АМ" или "1ExibllCT5 в комплекте РУПТ-АМ", соответствует требованиям ГОСТ Р 51330.0, ГОСТ Р 51330.10 и предназначен для установки во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок согласно главе 7.3 ПУЭ и другим нормативным документам, регламентирующим применение электрооборудования во взрывоопасных условиях.

      Передающий преобразователь имеет выходные искробезопасные электрические цепи уровня "ib", маркировку по взрывозащите "[Exib]IIC в комплекте РУПТ-АМ", соответствует требованиям ГОСТ Р 51330.10 и предназначен для установки вне взрывоопасных зон помещений и наружных установок.

      Уровнемеры успешно применяются на объектах, взамен пневматических уровнемеров буйковых типа УБ-П, РУП, ПИУП, УПП и др., а также буйковых уровнемеров Сапфир-22 ДУ, при этом имея существенные преимущества:
      — высокая точность и стабильность показаний ±0,15;
      — независимость показаний от температурных изменений среды и окружающего воздуха;
      — простота настройки при первичной установке и в эксплуатации;
      — отсутствие пневматических линий и электропневмопреобразователей

      Основные технические характеристики

      Верхние пределы измерений уровня (диапазоны измерений уровня), м.:
      — ПП с жестким чувствительным элементом (ж) —1,0; 1,6; 2,0; 2,5; 3,0
      — ПП с гибким чувствительным элементом (г) — 4,0; 6,0; 8,0; 10,0; 12,0; 16,0
      Предел допускаемой основной приведенной погрешности при преобразовании уровня (или уровня раздела) среды в стандартный токовый выходной сигнал %, не более — ±0,15
      Предел допускаемой основной абсолютной погрешности измерений уровня по цифровому выходу, мм, не более:
      — ПП с верхним пределом измерения до 3 м ±2 (±1*)
      — ПП с верхним пределом измерения более 3 м ±2

      * - по требованию Заказчика

      Предел допускаемой основной абсолютной погрешности измерений уровня раздела сред по цифровому выходу не более ± 2 мм

      Вариация выходного сигнала не превышает абсолютного значения предела допускаемой основной погрешности.

      Межповерочный интервал 2 года;
      Погрешность срабатывания сигнализации, не более ±2 мм;
      Дифференциал срабатывания сигнализации, не менее 5 мм;
      Диапазоны токовых выходных сигналов,: 0-5; 4-20; 0-20 мА;
      Температура контролируемой среды, °С, от минус 40 до плюс 80 или от минус 40 до плюс 120 (в зависимости от исполнения ПП);
      Плотность контролируемой среды, не менее 0,5 г/см 3 ;
      Разность плотностей верхней и нижней фаз при контроле уровня раздела сред не менее, 0,1 г/см 3 ;
      Избыточное давление контролируемой среды не более, Мпа;
      — для ПП с жестким чувствительным элементом 1,6 (4,0*);
      — для ПП с гибким чувствительным элементом 0,2;

      * - по требованию Заказчика

      По устойчивости к климатическим воздействиям уровнемер имеет исполнение УХЛ по ГОСТ 15150:
      — первичный преобразователь — категория размещения 1.1 при температуре от минус 50 °С до плюс 50 ° С;
      — передающий преобразователь — категория размещения 4.2 при температуре от плюс 5 °С до плюс 40 ° С.

      По защищенности от воздействия окружающей среды уровнемер имеет пылеводозащищенное исполнение IP54 (по отдельному заказу IP65 для ПП) по ГОСТ 14254.

      Параметры питания:
      — напряжение питания переменного тока (187-242)В
      — частота переменного тока, (50±1) Гц
      — напряжение питания постоянного тока (12±1,5 и 24±2,0)В
      Мощность, потребляемая уровнемером, не более 15В-А
      Масса, кг, не более:
      — ПП — 20
      — ППР — 1,5

      Конструкция и принцип работы

      Первичный преобразователь (ПП) уровнемера имеет два исполнения(рис.1,2):
      — с одним поплавком - для измерения уровня одной среды или уровня раздела двух сред;
      — с двумя поплавками - для одновременного измерения уровня и уровня раздела.

      Читайте также: