Г) Измерение уровня

Средства измерения, применяемые для измерения уровня, называются уровнемерами. Приборы предназначенные для сигнализации предельного уровня, называются сигнализаторами уровня. Чувствительный элемент уровнемеров – поплавок, зонд, измерительная рейка. Измерение уровня жидкости и сыпучих тел состоит в определении по уровню количества вещества в емкости и контроле положения уровня в производственном аппарате при осуществлении технологического процесса.

Уровнемеры для жидкостей бывают поплавковые, гидростатические, емкостные, омические, ультразвуковые, акустические. В поплавковом уровнемере используется закон Архимеда. Перемещение поплавка поверхностью жидкости передается на показывающее устройство или преобразователь для преобразования перемещения в выходной сигнал. В гидростатических уровнемерах измеряют давление, создаваемое столбом жидкости. В емкостном уровнемере ёмкость конденсатора зависит от уровня жидкости. Ультразвуковые (УЗ) и акустические уровнемеры не контактируют с контролируемой средой. Используется принцип отражения ультразвуковых колебаний от границы раздела двух сред: со стороны жидкости в УЗ-уровнемере, в акустических – со стороны газовой среды. Отражение УЗ-колебаний создает определенное акустическое сопротивление.

В ряде химических производств аппаратура работает в условиях высоких температур и давлений, а контролируемые среды обладают коррозионной активностью, токсичностью, большой вязкостью, что усложняет измерение уровня.

Д) Измерение количества вещества

Количества жидкости и газа выражают в единицах объема (м³) или массы (кг). Количество жидкости с равной степенью точности можно измерить объемным и массовым методами, так как плотность жидкости при определенной температуре является величиной постоянной для данной жидкости. Количество газа измеряют исключительно объемным методом. Для получения сопоставимых результатов измерений необходимо объём газа привести к нормальным условиям с учетом влажности газа (объем сухого газа).

Средства измерения, измеряющие количество жидкости и газа, называют счетчиками. Счетчики измеряют протекающий через них объем вещества за любой промежуток времени – сутки, месяц. Количество вещества при этом определяют как разность показаний счетчика. Счетчики, как правило, являются приборами прямого измерения, отсчет по их шкале дает измеряемую величину без дополнительных вычислений.

Счетчики для измерения количества жидкости делятся на объемные, весовые и скоростные. Принцип действия объемных счетчиков основан на измерении объема жидкости, вытесняемой из измерительной камеры под действием разности давлений и суммировании результатов этих измерений. Объемные счетчики в основном предназначены для измерения количества чистых жидкостей без механических примесей (бензина, масел, конденсата). Эти счетчики имеют сравнительно большой диапазон измерений и малую погрешность,  0,5 % Скоростные счетчики для измерения количества жидкостей работают по принципу измерения средней скорости движущегося потока. Количество жидкости, прошедшей через прибор, пропорционально частоте вращения лопастной турбинки, расположенной на пути потока. Число эксплуатируемых счетчиков – несколько млн. штук.

Для твердых сыпучих тел пользуются понятием насыпной или объемной массы. Насыпная масса твердого сыпучего материала не имеет для данного вещества постоянного значения, она зависит от гранулометрического состава сыпучего материала, то есть от размеров частиц и количественного содержания частиц различных размеров в общей массе сыпучего материала. Количество сыпучего материала определяют взвешиванием.