1.4 Измерение уровня жидкостей с помощью буйковых уровнемеров

Простейшим техническим средством для измерения уровня жид­кости в резервуарах является поплавковый указатель уровня. Об уровне в этом случае судят по положению прикрепленного к противо­весу указателя, соединенного с поплавком с помощью троса, переки­нутого через блоки. Этот метод измерения позволяет контролировать уровень жидкости, находящейся в резервуаре под атмосферным давле­нием, в случае, когда объект расположен сравнительно недалеко от поста наблюдения.

Для дистанционного измерения уровня жидкости, находящейся под атмосферным, вакуумметрическим или избыточным давлением, в различных отраслях промышленности находят .широкое применение буй­ковые уровнемеры с унифицированным выходным сигналом постоянного тока 0-5; 0-20 мА типа УБ-Э или пневматическим с давлением 0,2-1 кгс/см2 (0,02-0,1 МПа) типа УБ-П.

Действие уровнемеров УБ-Э и УБ-П соответственно основано на принципе электросиловой или пневмосиловой компенсации усилия, развиваемого чувствительным элементом (буйком) измерительного блока уровнемера, погруженного в жидкость, уровень которой изме­ряется. В уровнемерах типа УБ-Э используется линейный преобразо­ватель с электросиловой компенсацией ЭЛЛ (рве. 4), а в уровнеме­рах УБ-П - преобразователь с пневмосиловой компенсацией (рис. 5).

Рис. 4

На рис. 4, 1 - измерительное устройство; 2. - электросиловой преобразователь, 3, 4- рычажная система электросилового преобразо­вателя; 5 - подвижная опора; 6 - корректор нуля; 7 - управляющий флажок индикатора рассогласования; 8 - индикатор рассогласования; 9 - подвижный рычаг; 10 - рамка; 11 - полюсные наконечники пос­тоянного магнита.

На рис. 5 1 - пружина корректора нуля; 2, 6, 9 - рычаги пере­даточного механизма; 3 - подвижная опора; 4 - заслонка; 5 - соп­ло; 7 - сильфов обратной связи; 8 - пневматический усилитель; 10 -чувствительный элемент (буйковый поплавок).

Буйковый уровнемер, присоединенный к объекту с помощью флан­ца 2 , схематично показан на рис. 6. Он состоит из измерительного блока ИБ и преобразователя £ с электросиловой или пневмосиловой

Рис. 5

компенсацией. Измерительный блок представляет собой рычажную сис­тему с чувствительным элементом в виде буйка 11, взаимозаменяемым для уровнемеров типов УБ-Э и УБ-П. Буек, соединенный со стержнем 10, подвешен к рычагу выхода 1 с помощью призмы; выходящая часть рычага 1 из полости, находящейся под рабочим давлением, уплотнена с помощью мембраны 3. Конец рычага вывода с помощью поводка и ленточной тяги 4 соединен с рычагом 9 преобразовате­ля 6 .

Преобразователи уровнемеров в отличие от подобных преобразо­вателей других приборов имеют дополнительный рычаг 7 , на котором расположены грузы 6. Деталь 5 этого рычага соединена с поводком рычага вывода двумя упругими лентами; Начальная сила тяжести буйка уравновешена грузом 8. Такое положение буйка соответствует нижнему уровню жидкости в резервуаре Н=0. В этом случае выходной сигнал уровнемера равен максимальному (верхнему) значению Yвых=5; 20 мА р = I кгс/см². При подъеме уровня жидкости в резервуаре выходное сигнал уменьшается и при Н mах равенYвых=0 или Р =0,2 кгс/см².

Уровнемеры УБ-Э могут работать в комплекте с маддйамсерметрами КСУ2 и другими, а также совместно с автоматическими регуляторами Уровня и с ивформацонно-вычвелвтельными и управялющими машинами.

Рис. 6

Уровнемеры типа УБ-П применяют с любыми вторичными показывающими или самопишущими приборами, имеющими дидаазон измерения 0,2-I кгс/см2 (0,02-0,1 МПа), а также с пневматическими регуляторами уровня.

Уровнемеры типа УБ-Э и УБ-П могут быть использованы для из­мерения уровня в объектах с температурой жидкости не выше 400°С. Они выпускаются на предельно допускаемое рабочее избыточное дав­ление 64 и 100 кгс/см2 (6,4 и 10 МПа). Эта уровнемеры, имеющие класс точности 1 и 1,5, изготовляют с различными размерами (диа­метром и длиной) буйка, позволяющими получать диапазоны измерения в пределах 0-0,04 до 0-16 м.

Уровнемеры буйковые электрические типа УБ-Э выпускают также во взрывозащищенном исполнении для измерения уровня в объектах при температуре жидких сред (в том числе азотоводородных и амми­ачных) от -40 до +200°С (с радиатором) и от -40 до +100°С (без радиатора). Эти модели уровнемеров, имеющие класс точности I, из­готовляют с диапазонами измерений от 0-0,4 до 0-6 м.

Кроме рассмотренных уровнемеров УБ-Э и УБ-П, применяют в дру­гие буйковые измерители уровня с пневматическим выходным сигналом.

Поплавковые уровнемеры с дополнительным устройством исполь­зуются для дистанционного измерения уровня воды в открытых водоемах, определения напора, создаваемого разностью уровней верхнего и ниж­него бьефов.В уровнемерах этого типа и во вторичных приборах к ним в качестве измерительных преобразователей используются сильсины.

Для сигнализации предельных значений уровня жидкости в резер­вуарах или баках применяют поплавковые сигнализаторы уровня раз­личных типов.