Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Производство железобетонных изделий

Измерение уровня жидкостей и сыпучих материалов


Измерение уровня жидкостей и сыпучих материалов

Уровни жидкостей или сыпучих материалов, находящихся в бункерах, силосах, баках и других подобных емкостях, измеряют для определения количества их, а в ряде случаев для обеспечения поддержания заданного уровня материалов.

Приборы, применяемые для измерения уровня, разделяют на две основные группы: указатели предельного уровня и уровнемеры. В свою очередь уровнемеры можно разделить на приборы узкого и широкого диапазона измерения. Уровнемеры узкого диапазона имеют нулевую точку в середине шкалы, соответствующую требуемой высоте уровня, и деления, показывающие отклонения от нормального уровня в обе стороны от нуля. Уровнемеры второй группы имеют одностороннюю шкалу. Деления шкалы в этом случае показывают высоту уровня над дном сосуда.

Приборы для измерения уровня материалов подразделяются на визуальные (с непосредственными наблюдениями за положением уровня); поплавковые, у которых чувствительным элементом является поплавок, погруженный в измеряемую жидкость. Кроме того, имеются уровнемеры пружинные с чувствительным элементом в виде пружины, где давление столба жидкости уравновешивается упругой деформацией пружины; емкостные, у которых используется изменение электрической емкости датчика при измерении уровня измеряемой среды; контактные; радиоактивные, основанные на учете изменения протекающего через измеряемую среду потока излучения при изменении уровня.

Визуальные уровнемеры применяют для измерения уровня жидкостей. Они построены по принципу сообщающихся сосудов. Уровнемер имеет стекло, закрепляемое так, что середина его находится на высоте требуемого уровня. При этом высота стекла должна охватывать всю зону колебания уровня.

Поплавковые уровнемеры. Измерение уровня жидкости при помощи поплавка, частично погруженного в жидкость, основано на том, что поплавок в сосуде может перемещаться по вертикали, фиксируя тем самым уровень жидкости. При достижении верхнего или нижнего положения контролируемого уровня поплавок при помощи переключателей замыкает электрические сигнальные цепи. Переключатели можно присоеди-нить к устройствам, которые изменяют уровень жидкости (насосы, кран и т. п.), или устройствам сигнализации.

Мембранный уровнемер предназначен для измерения уровня жидкости в резервуарах. Принцип действия этого прибора основан на уравновешивании давления гидростатического столба жидкости силой упругой деформации мембраны.

Давление измеряемой жидкости подается к мембране. Под действием давления мембрана прогибается, а вместе с ней прогибается и пружина. Мембрана перемещает стрелку.

Дифференциальными манометрами можно измерять уровень жидкости в сосудах, находящихся под давлением или без него. Диапазон измеряемого уровня очень широк: от миллиметров до нескольких метров. Кроме того, результаты измерения можно передавать на расстояние различными способами (пневматическим, электрическим и т. п.).

На рис. 1, г приведена схема измерения уровня в открытом резервуаре дифманометром. Такую схему применяют, например, для измерения уровней в резервуарах водонапорных башен. Дифманометр при помощи трубки присоединяют к резервуару, уровень в котором измеряют. Величина перепада давления в камерах дифманометра равна давлению столба жидкости в резервуаре.

Обычно дифманометр устанавливают ниже дна резервуара. В связи с этим для устранения влияния на показания дифманометра столба жидкости в соединительной трубке устанавливают уравнительный сосуд который заполняют той же жидкостью, что и резервуар.

При измерении уровня в открытом резервуаре уравнительный сосуд устанавливают на отметке минимального уровня и соединяют в верхней части с атмосферой, а для поддержания постоянства уровня жидкости в уравнительном сосуде предусматривают слив в дренаж через запорный вентиль. При контроле уровня жидкости в резервуаре, находящемся под давлением, уравнительный сосуд также соединяется с резервуаром (на рисунке показано пунктирной линией).

Емкостные- уровнемеры предназначены для контроля и сигнализации положения уровня материала в резервуарах, бункерах и т. п. Контролируемыми средами могут быть жидкие, гранулированные, мелкокусковые и другие материалы.

Емкостный сигнализатор уровня состоит из электронного блока и электрода, соединенных кабелем. На рис. 1, показана схема установки сигнализатора на баке для контролирования трех положений уровня. Электронный блок прибора состоит из генератора высокой частоты, электрически связанного с емкостным электродом.

Рис. 1. Схемы уровнемеров и их условные изображения в функцианальных схемах:
а — визуальный уровнемер; б — поплавковый; в — мембранный; г — дифманометр-уровнемер; д — емкостный уровнемер; е — контактный уровень; ж — радиоактивный уровнемер

Принцип действия сигнализатора уровня основан на изменении величины емкости электрода в зависимости от изменения уровня сред. Генератор настроен таким образом, что при изменении емкости изменяется анодный ток и срабатывает реле, включенное в анодную цепь лампы, и, следовательно, происходит замыкание или размыкание контактов реле.

Контактные уровнемеры. Дистанционный контроль заполнения бункеров сыпучим материалом можно вести приборами с контактной системой. На различной высоте в стенке бункера последовательно устанавливают контактные устройства, к которым подключают сигнальные лампочки, находящиеся на диспетчерском пульте. Контакты замыкаются при давлении на них сыпучих материалов. Число горящих ламп на пульте дает возможность грубо, по ступеням следить за наполнением бункеров.

Радиоактивные уровнемеры. Способ такого измерения основан на том, что при прохождении радиоактивных лучей через вещество интенсивность их падает. Источник и приемник (счетчик) гамма-излучения устанавливают в одной горизонтальной плоскости, но с разных сторон сосуда 3, в котором измеряют уровень. Когда уровень опускается ниже плоскости, переходящей через источник и приемник, интенсивность лучей, поступающих в счетчик, резко увеличивается. С повышением уровня выше отсчетной плоскости резко понижается и даже прекращается поступление гамма-лучей к счетчику. Измеряя интенсивность поглощения, можно определить положение уровня.

Для измерения уровня обычно используют радиоактивные изотопы, а для определения интенсивности излучения — ионизационные камеры, которые подключают к электронному усилителю, имеющему счетное или сигнальное устройство.





Похожие статьи:
Поверка регулирующего клапана с мембранным исполнительным механизмом

Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Производство железобетонных изделий

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум