-
Устройство, принцип действия, область применения и метрологические характеристики буйковых и поплавковых уровнемеров.
Поплавкові індикатори й сигналізатори рівня, застосовувані у
відкритих резервуарах і посудинах, у якості чутливого елемента
використовують поплавець, що плаває на поверхні рідини. Зміна
рівня приводить до переміщення поплавця, зв’язаного штоком або
тросом з одним з ПП переміщення, розглянутих в розділі 7, що
дозволяє виробити електричний або пневматичний вихідний сигнал.
Поплавкові ЗВТ рівня в залежності від типу мають клас точності від
1.0 до 4.0.
Буйкові індикатори й сигналізатори рівня, де в якості чутливого
елемента використовують буй, частково занурений у рідину, засто-
совують в закритих посудинах. Потопаючий буй підвішують на
тросі або пружині для вимірювання результуючого зусилля, пропо-
рційного вимірюваному рівню рідини. При цьому на буй діють його
сила ваги й архімедова сила зануреної в рідину частини буя. Зміна
рівня приводить до зміни значення архімедової сили й відповідно
результуючого зусилля, вимірюваного одним з розглянутих в розділі
7 перетворювачів зусилля, наприклад, за допомогоюп’єзометричного
ПП. Клас точності буйкових ЗВТ в залежності від типу коливається
від 1.0 до 4.0.
-
Устройство, принцип действия, область применения и метрологические характеристики емкостных и кондуктометрических уровнемеров.
Кондуктометричні ЗВТ рівня застосовують для вимірювання
рівня електропровідних рідин і сипучих матеріалів. На основі деше-
вих сигналізаторів рівня можна реалізувати дозатори рідини [14], точність яких не гірша точності дорогих вагових тензометричних
дозаторів (§13.4).
Принцип дії кондуктометричних індикаторів і сигналізаторів
рівня заснований на вимірюванні електропровідності середовища
між двома опущеними в неї електродами.
На рис. 11.2 показані схеми кондуктометричних ЗВТ рівня. Два
паралельні електроди 1, 2 індикатору рівня стрижневі або тросові,
виготовляють із нержавіючої сталі й монтують у резервуарі 3 верти-
кально на електроізоляторах. При цьому в якості одного з електродів
1 (2) часто використовують металевий корпус резервуара. Довжина
вимірювального електрода повинна перевищувати діапазон зміни
вимірюваного рівня. Індикатор вимірює електричний опір між цими
електродами, що залежить від рівня в резервуарі. Електронна вимі-
рювальна схема 4 індикатору, зроблена як єдине ціле з ПП або у вигляді окремого блоку, виробляє вихідний уніфікований сигнал,
пропорційний рівню електропровідного середовища в резервуарі.
Рис. 11.2. Кондуктометричні ЗВТ рівня: а) — індикатор рівня; б)-
сигналізатор рівня
Електроди сигналізаторів 5 рівня звичайно стрижневі з
нержавіючої сталі встановлюють на електроізоляторах у резервуарі
6 на заданих значеннях сигналізації: максимальному 7, мінімальному
8 або нормальному 9.
Один з електродів (загальний) 10, установлений у резервуарі
нижче інших, служить джерелом змінного вимірювального струму,
а інші електроди — приймачами, що монтують на потрібних рівнях
сигналізації. Якщо конструкція й характеристики сигналізатора дозволяють, у якості загального електрода використовують метале-
вий корпус резервуара 6. Вимірювальне електричне коло замикаєть-
ся при підвищенні рівня в момент торкання електропровідною ріди-
ною (сипучим матеріалом) електрода-приймача й розмикається при
розриві цього контакту зі зниженням рівня. При цьому електронний
блок сигналізатора за допомогою вбудованих реле виробляє відпо-
відні вихідні сигнали.
Кількість електродів (від 2 до 4) визначається типом сигналізато-
ра рівня. Наприклад, сигналізатор типу САУ-6 фірми ОВЕН перед-
бачає підключення чотирьох електродів: один загальний, три інші
призначені для установки мінімального, максимального й нормаль-
ного рівнів в ємності. Передбачене настроювання чутливості сигна-
лізатора для рідин з різною електропровідністю. Точність спрацьо-
вування визначається величиною поверхневого натягу вимірюваної
рідини й для водяних розчинів становить 1-2 мм. Кондуктометричні
ЗВТ характеризуються надійністю і низькою ціною. Ємнісні (діэлькометричні) індикатори й сигналізатори через свою простоту й надійність знайшли широке застосування в харчо-
вих виробництвах для вимірювання рівня неелектропровідних рідин
і сипучих матеріалів.
Дія цих ЗВТ засноване на тому, що значення ємності електрично-
го конденсатора пропорційно діелектричної проникності середови-
ща між його обкладинками.
Однією обкладкою конденсатора служить стрижневий або верти-
кально натягнутий у резервуарі тросовий електрод, не ізольований
або у фторопластовій ізоляції. У якості другої обкладки використо-
вують корпус резервуара.
Значення ємності такого конденсатора дуже чутливе до рівня
рідкого або сипучого матеріалу в резервуарі, тому що його діелек-
трична проникність у десятки разів вища, ніж у газового середови-
ща, що заміщається між обкладинками при збільшенні рівня.
Звичайно ємнісний ПП рівня складається із вимірювального
електрода, установлюваного в резервуарі, і схеми попереднього
перетворення. При цьому, нормуючий чи сигналізуючий перетворю вач, що виробляє відповідний вихідний сигнал, монтується в корпусі ПП або входить до комплекту ЗВТ у вигляді окремого блоку.
Діапазони вимірювання і клас точності (0.5, 1.0 або 1.5) звичайно
задаються користувачем.