4. Устройство, принцип действия, область применения и метрологические характеристики вибрационных уровнемеров.

Останнім часом широке застосування знаходять компактні вібра-

ційні сигналізатори рівня рідини і сипучих матеріалів. Вібраційні

сигналізатори, наприклад, типу Vegaswing фірми «VEGA», один з

яких показаний на рис. 11.3, дозволяють із точністю до 1-2 мм сиг-

налізувати рівень різних середовищ у резервуарах. На їхню похибку

вимірювання не впливають тиск, температура, піна й утворювання

міхурів.

Рис. 11.3. Вібраційний сигналізатор рівня типу Vegaswing-60

Чутливим елементом тут служить вилка 1 з нержавіючої сталі.

П’єзовібратор 2, що працює на основі зворотного п’єзоефекту,

забезпечує вібрацію вилки на частоті її резонансу. При зіткненні із

матеріалом, що заповнює резервуар, частота вилки знижується і

електричний опір кристала п’єзоелектрика змінюється (див. §7.5). Відповідно до цього вбудований у корпус 3 ПП, проміжний вимірю-

вальний перетворювач 4 виробляє вихідний релейний сигнал на

перемикання ланцюгів сигналізації або керування.

5. Устройство, принцип действия, область применения и метрологические характеристики акустических и ультразвуковых уровнемеров.

Ультразвукові ЗВТ (сонари) рівня свої сигнали ультразвукового

діапазона направляють у робочому середовищі до границі розподілу

середовищ — рівня рідини або сипучого матеріалу в резервуарі. За

часом проходження прямого і відбитого сигналів встановлюють

відстань від джерела ультразвукових коливань до шуканого рівня.

Ці ЗВТ містять п’єзокерамічний перетворювач, керований мікро-

процесорним контролером і працюючий поперемінно в режимах

прямого й зворотного п’єзоефектів (див. §7.5). У відповідності з цим

п’єзоелемент виробляє сигнали, які направляються до поверхні роз-

поділу середовищ і після відбиття від неї вертаються назад, де після

перемикання режиму їх сприймає той же п’єзоелемент. Мікро-

процесор по амплітуді або здвигу фази відбитого сигналу щодо

випромінюваногорозраховуєповнийчаспроходженняультразвукових

коливань, по яких потім визначає відстань від п’єзоелемента до

границі розподілу середовищ — рівня в резервуарі.

Слід зазначити, що результати вимірювання ультразвуковими

ЗВТ залежать від температури, густини й однорідності середовища

поширення ультразвукових коливань. Швидкість поширення коли-

вань у середовищі міняється залежно від її температури. Тому для

температурної компенсації похибки вимірювання в ультразвукові

ЗВТ рівня вбудовують ПП температури. Пил, пара, дим і інше погли-

нають звукові хвилі. У середовищі неоднорідного матеріалу, напри-

клад, зерна, борошна, або киплячої води, хвилі відбиваються від

кожної окремої його часточки, що також не дозволяє застосовувати

такі ЗВТ з боку цього матеріалу. Якщо вимірювання проводиться в газовому середовищі, ЗВТ рівня часто називають акустичними й застосовують для контролю рівня рідин і сипучих матеріалів. При вимірюванні рівня в рідинному середовищі такі ЗВТ називають ультразвуковими. Акустичні і ультразвукові ЗВТ рівня поки характеризуються відносно високою ціною.У простих умовах, коли забезпечується гарне проходження, відбиття й приймання звукових хвиль, точність вимірювання ЗВТ, наприклад Vegason-50 фірми «VEGA», становить 5 мм. У важких умовах точність погіршується до 20…25 мм.