Приборы для измерения уровня. Механические.

↑

▷ Содержание

Стр 1 из 3Следующая ⇒

Датчик уровня (уровнемер) — это прибор, предназначенный для определения уровня содержимого в открытых и закрытых резервуарах и хранилищах. Под содержимым подразумеваются разнообразные виды жидкостей, в том числе газообразующие, сыпучие и другие материалы.

К наиболее распространенным методам измерения уровня, которые позволяют преобразовывать значение уровня в электрическую величину и передавать её значение в системы автоматических систем управления относятся:

- контактные методы: поплавковый, емкостный, гидростатический, буйковый;

-бесконтактные методы: зондирование звуком, зондирование электромагнитным излучением, зондирование радиационным излучением.

Приборы для измерения уровня

1.Механические.

Механические уровнемеры бывают поплавковые, буйковые и гидростатические.

1.1 Поплавковый уровнемер:

Уровнемер состоит из поплавка, который плавает на поверхности жидкости и при изменении уровня поплавок перемещается вместе со средой. На рис. 1 изображен поплавковый уровнемер, здесь поплавок (1) соединен с указателем (3) с помощью троса (2). Также схема поплавкового уровнемера показывает расположенный на конце троса рядом с указателем противовес (4), который сохраняет натяжение троса. Прибор, как правило, является показывающим, т.е. не обладает электрическим выходным сигналом, находит широкое применение в качестве сигнализаторов конечных положений.

Рис. 1

1.2 Буйковый уровнемер:

Буйковыми уровнемерами называются уровнемеры, основанные на законе Архимеда: зависимости выталкивающей силы, действующей на буек, от уровня жидкости. Чувствительным элементом таких уровнемеров является массивное тело (например, цилиндр) — буек, подвешенное вертикально внутри сосуда и частично погруженное в контролируемую жидкость (рис. 2).

рис. 2

1.3 Гидростатические:

Гидростатический способ измерения уровня основан на том, что столб жидкости создает давление, которое прямо пропорционально высоте столба жидкости и плотности жидкости по формуле

где - давление,  – плотность,  - ускорение свободного падения,  - высота столба жидкости.

Для измерения уровня гидростатическим способом, как правило, используются датчики перепада давления. Дифманометр необходим для компенсации давления газа в аппарате, т.к. измеряемое давление в нижней части аппарата складывается из давления жидкости  и давления газа . Большинство аппаратов являются закрытыми и работают под избыточным давлением, либо под вакуумом. Из-за способа и принципа измерения возможен монтаж только на дне резервуара, при измерении плотность продукта должна быть постоянна.

На рисунке а) плюсовая камера дифманометра подключена к нижней части аппарата, минусовая к верхней. Диманометр находится на одном уровне с нижней частью аппарата. На плюсовую камеру действует  и , а на минусовую только . Датчик измеряет разность давлений, поступающих на плюсовую и минусовую камеры. Давление газа, одинаково действующее на обе камеры, сокращается. На выходе получается только , на основании которого определяется уровень.

В реальных условиях дифманометр располагается ниже аппарата. В связи с этим на плюсовую камеру начинает действовать дополнительно давление.

Для компенсации возникшего давления используется уравнительный сосуд, представленный на рисунке б). Уровень в нем соответствует верхней границе измеряемого уровня.

Т.к. в данном выражении , то получаем функцию разности давлений от высоты столба жидкости.

В другом варианте подключения рисунок в) используется нижнее положение уравнительного сосуда. Уровень в этом сосуде должен быть равен нижней границе аппарата, в которой измеряется уровень. Таким образом на минусовую камеру так же действует давление.

Познавательные статьи:



Организация работы процедурного кабинета

Статус республик в составе РФ

Понятие финансов, их функции и особенности

Сущность демографической политии