Измерение уровня жидкостей

При автоматизации СВВ широко применяются технические средства для непрерывного измерения уровня (уровнемеры) и устройства для сигнализации предельных уровней (сигнализаторы уровня, реле уровня). Уровень измеряется в метрах (м) и миллиметрах (мм).

Для измерения и регулирования уровня применяются приборы, основанные на разных принципах действия: дифмано- метры-уровнемеры, пьезометрические, поплавковые и емкостные уровнемеры. Если дистанционная передача показаний не требуется, то уровень жидкости с достаточной точностью и надежностью можно измерять или показывающими дифманометрами, принцип действия которых описан выше, или с помощью указательных стекол. Измерение уровня жидкости указательными стеклами основано на принципе действия сообщающихся сосудов.

Принцип действия поплавковых (буйковых) уровнемеров основан на использовании выталкивающей силы, действующей на поплавок (буек), погруженный в жидкость. Чувствительным элементом таких уровнемеров (рис. 20, а) является поплавок 7, плавающий на поверхности жидкости. Перемещение поплавка, вызванное изменением уровня, воспринимается предающим преоб-

Уровнемеры

Рис. 20. Уровнемеры:

а — поплавковый; б — емкостный для электропроводных сред; в — емкостный для неэлектропроводных сред

разователем Пр. Следует иметь в виду, что при использовании поплавковых уровнемеров на средах, склонных к налипанию, появляется дополнительная погрешность, связанная с изменением массы поплавков, что приводит к изменению глубины погружения и ограничивает их применение.

Емкостные уровнемеры широко применяют для сигнализации и дистанционного измерения уровня жидких и сыпучих сред. Прин-цип действия этих приборов основан на измерении электрической емкости, величина которой зависит от уровня контролируемой среды.

Для электропроводных сред используют первичные преобразователи с одним электродом 2 (рис. 20, б), покрытым слоем изоляции 3. Вторым электродом является измеряемая среда. При изменении уровня меняется величина поверхности обкладки конденсатора, образованного электродом и измеряемой средой, что приводит к изменению его емкости пропорционально изменению контролируемого уровня. Измерение емкости и преобразование ее в пропорциональный изменению уровня выходной сигнал осуществляется промежуточным преобразователем Пр, содержащим индуктивно-емкостный мост. Электрический контакт контролируемой среды с измерительной схемой достигается путем заземления одного из входов измерительной схемы и стенок резервуара 4, в котором находится контролируемая среда.

Для измерения уровня неэлектропроводных сред (рис. 20, в) применяют первичный преобразователь с двумя неизолированными электродами 2 (одним из электродов могут быть стенки резервуара). Для каждого значения уровня среды в резервуаре емкость первичного преобразователя определяется как емкость из двух параллельно соединенных конденсаторов: один образован частью электродов преобразователя и средой, уровень которой измеряется, а второй — остальной частью электродов преобразователя и воздухом. При повышении уровня, например, происходит замещение воздуха в пространстве между электродами и измеряемой средой, обладающей существенно отличной диэлектрической проницаемостью. В результате этого меняется емкость преобразователя между электродами.

В СВВ широко распространены сигнализаторы уровня (электро- контактные и емкостные устройства для сигнализации уровня среды). Принцип действия электроконтактных сигнализаторов уровня основан на замыкании электрической цепи между электродами датчика или электродом и стенкой емкости при их соприкосновении с поверхностью электропроводящей среды. Электроды необходимой длины устанавливают вертикально или горизонтально на емкостях, в которых необходимо контролировать уровень среды.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >