Главная страница
Навигация по странице:

  • § 5.1. Измерение уровня жидкости

  • Визуальные уровнемеры

  • Поплавковые уровнемеры.

  • Гидростатические уровнемеры

  • Пьезометрические уровнемеры

  • Электрические уровнемеры.

  • Радиоизотопные уровнемеры.

  • Ультразвуковые уровнемеры

  • § 5.2. Измерение уровня сыпучих тел

  • учебный план по программе наладчик кипиа. НКИПИА курс лекций. Учебный план Предисловие тема системы автоматического контроля и основы метрологии


    Скачать 7.3 Mb.
    НазваниеУчебный план Предисловие тема системы автоматического контроля и основы метрологии
    Анкоручебный план по программе наладчик кипиа
    Дата06.10.2022
    Размер7.3 Mb.
    Формат файлаpdf
    Имя файлаНКИПИА курс лекций.pdf
    ТипУчебный план
    #716886
    страница6 из 18
    1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   18
    ТЕМА 5
    Контроль уровня жидкостей
    и сыпучих материалов
    Измерение уровня жидкостей и сыпучих тел относится к числу вспомогательных контрольных операций, позволя- ющих определять количество жидкости или сыпучего тела в хранилище для учета продукта и сигнализации о перепол- нении расходных баков и бункеров. Приборы, предназна- ченные для этой цели, называются уровнемерами широкого
    диапазона. Эти приборы имеют шкалу с нулем в начале и делениями, идущими от нуля в одну сторону. Единицы измерения — сантиметры, дециметры и метры.
    Кроме того, измерение уровня необходимо для поддер- жания его на заданной высоте. В этом случае приборы по- казывают величину отклонения уровня от нормального по- ложения и называются уровнемерами узкого диапазона.
    Шкала прибора имеет нуль посередине и деления, идущие в обе стороны от нуля. Пределы измерений обычно состав- ляют от ±100 до ±150 мм. Единицы измерения в узком диа- пазоне — сантиметры и миллиметры.
    § 5.1. Измерение уровня жидкости
    Устройства для измерения уровня жидкости можно под- разделить на следующие:
    1) визуальные;
    2) поплавковые, в которых для измерения уровня используется поплавок или другое тело, находя- щееся на поверхности жидкости;
    3) гидростатические, основанные на принципе со- общающихся сосудов со средами одинаковой или различной плотности по сравнению с плотностью измеряемой среды;

    110 4) электрические, в которых величины электриче- ских параметров зависят от уровня жидкости;
    5) ультразвуковые, основанные на принципе отра- жения звуковых волн;
    6) радиоизотопные, основанные на использовании интенсивности потока ядерных излучений, зави- сящих от уровня жидкости.
    Визуальные уровнемеры. Простейшим измерителем уровня жидкости служат указательные стекла (рис. 5.1).
    Рис. 5.1. Указательные стекла:
    а — проходящего света; б — отражательного света;
    в — несколько указательных стекол на высоких резервуарах
    Работа указательных стекол основана на принципе сооб- щающихся сосудов. Указательное стекло соединяют с сосу- дом нижним концом (для открытых сосудов) или обоими концам (для сосудов с избыточным давлением или разреже- нием). Наблюдая за положением уровня жидкости в стеклян- ной трубке можно судить об изменении уровня в сосуде.
    Указательные стекла снабжают вентилями или кранами для отключения их от сосуда и продувки системы. В арма- туру указательных стекол сосудов, работающих под давле- нием, обычно вводят предохранительные устройства, авто- матически закрывающие каналы в головках при случайной

    111 поломке стекла. Плоские указательные стекла рассчитаны на давление до 2,94 МПа и температуру до 300 °С.
    Указательные стекла не рекомендуется употреблять дли- ной более 0,5 м, поэтому при контроле уровня, изменяюще- гося больше чем на 0,5 м, устанавливают несколько стекол
    (рис. 5.1, в) так, чтобы верх предыдущего стекла перекрывал низ последующего.
    Поплавковые уровнемеры. Чувствительным элементом поплавкового измерителя уровня является поплавок 1, пла- вающий на поверхности жидкости (рис. 5.2). Поплавок урав- новешивается грузом 2, который связан с поплавком гибким тросом 3. Положение груза относительно шкалы определяет уровень жидкости. Пределы измерения устанавливают в со- ответствии с принятыми значениями верхнего 4 и нижне- го 5 уровней.
    Рис. 5.2. Поплавковый уровнемер
    Работа поплавкового электрического уровнемера типа
    ДПЭ (рис. 5.3) основана на изменении положения поплав- ка, связанного с постоянным магнитом, при изменении уровня жидкости. Магниты, ориентированные одноимен- ными полюсами один относительно другого, обеспечивают при перемещении поплавка управление контактными

    112 устройствами через герметичную стенку. При достижении жидкостью верхнего предельного положения нормально замкнутый контакт размыкается, а нормально разомкнутый замыкается.
    Рис. 5.3. Поплавковый электрический уровнемер типа ДПЭ-1
    Уровнемеры этого типа выпускаются трех модификаций.
    Первичный преобразователь уровнемера типа ДПЭ-1 со- стоит из поплавка 7 и магнита 5, закрепленного на оси 6
    кронштейна 4, размещенного в литом алюминиевом корпу- се 3. На изолированной крышке 2, крепящийся винтами к корпусу датчика, расположен переключатель. В крышке предусмотрено сальниковое уплотнение 1 для закрепления кабеля.
    Уровнемеры ДПЭ имеют погрешность срабатывания
    ±3 мм. Основной эксплуатационный недостаток поплав- ков — возможность коррозии и протравления тонких стенок поплавка, приводящих к его потоплению. Это ограничивает область применения поплавковых измерителей уровня.

    113
    Уровнемеры поплавковые предназначены для из- мерения уровня нефтепродуктов и других жидкостей, хранящихся в цилиндрических, сферических и других резервуарах (емкостях), находящихся под атмосфер- ным или избыточным давлением. Уровнемеры по- плавковые обеспечивают измерение уровня жидкости в наземных или заглубленных емкостях, находящихся в помещении или на открытом воздухе.
    Конструкция уровнемеров поплавковых обеспе- чивает достоверность измерений при наличии пены в емкостях.
    Рис. 5.4. Уровнемеры
    поплавковые УПП, УПТ
    Технические характеристики поплавковых уровнемеров

    допустимая рабочая среда — жидкости, не агрессивные к стали 12Х18Н10Т ГОСТ 5632-72, не содержащие ферромаг- нитных включений, не относящиеся к коксующимся, поли- меризующимся, а также не обладающие адгезией с поверх- ностями поплавка и разделительной трубы;

    температура рабочей среды — от −40 до +100 °C;

    плотность рабочей среды от 400 до 1800 кг/м
    3
    ;

    значение условного давления рабочей среды до 1,6 МПа;

    кинематическая вязкость рабочей среды до 1·10
    -4
    м
    2
    /с;

    скорость изменения измеряемого уровня до 8,3·10
    -3
    м/с;

    присоединение к емкости производится с помощью мон- тажного фланца DN 50 на PN 25 и конфигурацией 2 по ГОСТ 12815–80.
    Значительно более надежны тонущие поплавки — мас- совые буйки 1 (рис. 5.5). При изменении уровня жидкости изменяется по закону Архимеда действующая на конец ры- чага 2 сила (вес буйка) и соответственно изменяется мо- мент сил, действующих на рычаг. Изменяющийся при ко- лебаниях уровня момент сил от буйка 1 передается через вал 5, закрепленный в донышке 6, на трубку 4 и уравнове- шивается моментом ее скручивания.

    114
    Изменение угла скручивания трубки, пропорциональное величине уровня, очень невелико. Поэтому обычно исполь- зуют усилители 2, чаще пневматические, соединяемые с донышком 6 рычагом 3. Длина буйка 1 зависит от уста- новленных значений верхнего ВУ и нижнего НУ уровней.
    Рис. 5.5. Тонущий буек
    Принципиальная схема уровнемера буйкового пневма- тического типа УБ-П показана на рис. 5.6.
    Уровнемер предназначен для непрерывного преобразо- вания уровня жидкости, находящейся под атмосферным, вакуумметрическим или избыточным давлением, в пневма- тический сигнал дистанционной передачи. Он состоит из унифицированного пневмосилового преобразователя и из- мерительного блока.
    Буйковые измерители уровня используют чаще всего как устройства информации в системах автоматического регу- лирования, защиты и сигнализации.
    Интервал измерения уровня поплавковых и буйковых уровнемеров выбирают из ряда: от 0 до 0,25; 0,4; 0,6; 1,0;
    1,6; 2,5; 4,0; 6,0; 10,0; 16,0 и 20 м. Класс точности может быть 0,6; 1,0; 1,6 и 2,5. Для учетно-расчетных операций уровнемеры изготовляют с основными погрешностями от ±1,0 до 10,0 мм (ГОСТ 8.321–2013).

    115
    Рис. 5.6. Уровнемер буйкового типа УБ-П:
    1 — пружина корректора нуля; 2 — Т-образный рычаг;
    Т — подвижная опора; 4 — пневмореле; 5 — сопло; 6 — заслонка;
    7 — Г-образный рычаг; 8 — сильфон обратной связи; 9 — рычаг;
    10 — чувствительный элемент
    Измерительный блок датчика представляет собой ры- чажную систему с чувствительным элементом в виде буйка
    10. Буек подвешен к рычагу 9 вывода через призму. Вывод рычага 9 из полости рабочего давления уплотнен одной гофровой металлической мембраной. Начальный вес буйка уравновешивается специальным грузом, навинченным на плече дополнительного рычага. Основание имеет фланец, который служит для крепления датчика к объекту.
    Гидростатические уровнемеры. К простейшим гидро- статическим измерителям уровня жидкости относятся диф- ференциальные манометры. Дифанометром можно изме- рять уровень в открытых и закрытых сосудах, т. е. в сосу- дах, находящихся под давлением и разрежением. На рис. 5.7 показана схема трубных соединений при измерении уровня в открытом резервуаре и установка дифанометра ниже его дна.

    116
    Рис. 5.7. Схема трубных соединений с размещением дифманометра
    ниже дна резервуара:
    а — при измерении уровня жидкости в открытом резервуаре;
    б — то же в резервуаре, находящемся под давлением
    При применении дифманометров для измерения уровня обязательно устанавливают уравнительный сосуд, напол- ненный до определенного уровня той же жидкостью, что находится в резервуаре. Назначение уравнительного сосуда — обеспечение постоянного столба жидкости в од- ном из колен дифманометра. Высота столба жидкости во втором колене дифманометра изменяется с изменением уровня в резервуаре. Каждому значению уровня в резервуа- ре соответствует определенный перепад давления, показы- ваемый дифманометром, что позволяет судить о положении уровня.

    117
    Датчик гидростатического давления
    (гидростатический уровнемер исполь- зуется для следующих измерений:

    измерение гидростатического давления в жидких и пастооб- разных средах для любых ин- женерно-конструкторских задач и приложений технологии из- мерений, в частности в фарма- цевтической и пищевой про- мышленности.

    измерение уровня, объема или массы жидкостей.
    Особенности гидростатического уровнемера Endress + Hauser
    Deltapilot S FMB70

    отличная воспроизводимость и долговременная стабильность;

    герметичная измерительная ячейка CONTITE™, обеспе- чивающая защиту от воздействия конденсата и влияния кли- матических условий;

    высокая степень линейности (менее 0,1 % установленного диапазона измерений);

    высокая базовая точность: ±0,1 %;

    минимальное влияние температуры (менее 0,1 % на 10 К);

    модуль памяти HistoROM®/M-DAT;

    функциональный мониторинг всех компонентов, от измери- тельной ячейки до электронного блока;

    оперативный ввод в эксплуатацию благодаря встроенному меню быстрой настройки;

    удобство и безопасность эксплуатации на объекте с помо- щью меню, с использованием протоколов HART (сигнал 4–
    20 мА), PROFIBUS РА или FOUNDATION Fieldbus;

    расширенные функции диагностики.
    Пьезометрические уровнемеры. Они основаны на прин- ципе гидравлического затвора.
    Для измерения уровня (рис. 5.9) используют воздух или инертный газ под давлением, который продувают через
    Рис. 5.8. Гидростатический
    уровнемер Endress + Hauser
    Deltapilot S FMB70

    118 слой жидкости. Количество продуваемого воздуха ограни- чивают диафрагмой D или иным способом так, чтобы ско- рость движения его в трубопроводе была минимально воз- можной. Это приближает к нулю потери на трение в трубо- проводе после диафрагмы D.
    Уровень жидкости определяется по установившемуся давлению (Р − Р
    X
    ) в системе:
    Р − Р
    х
    = Н

    q,
    откуда
    Н = (Р − Р
    х
    ) / p
    ж
    q.
    (5.1)
    Давление (Р − Р
    х
    ) определяется по высоте h столба жид- костного манометра с замыкающей жидкостью плотностью

    ж
    или любым иным способом. В случае измерения уровня в сосудах, заполненных агрессивными жидкостями и газа- ми (рис. 5.9), обязателен непрерывный подвод воздуха или инертного газа в обе линии, подсоединяемые к дифферен- циальному манометру. Для наблюдения за непрерывностью на каждой линии устанавливают стеклянные контрольные сосуды КС с водяным затвором, по которому видно движе- ние воздуха, или ротаметры.
    Рис. 5.9. Схема пьезометрического измерения уровня:
    а — неагрессивной жидкости под давлением;
    б — агрессивной жидкости под давлением
    Количество подводимого воздуха устанавливают регу- лирующими вентилями РВ.

    119
    Пьезометрические уровнемеры находят широкое приме- нение для измерения уровня в подземных резервуарах.
    Электрические уровнемеры. В электрических уровне- мерах уровень жидкости преобразуется в электрический сигнал. Наиболее распространены емкостные и омические уровнемеры.
    Работа емкостных уровнемеров основана на том, что диэлектрическая проницаемость водных растворов солей, кислот и щелочей отличается от диэлектрической прони- цаемости воздуха либо водных паров.
    Принципиальная схема емкостного уровнемера показана на рис. 5.10. В сосуд с жидкостью 1, уровень которой необ- ходимо измерить, опущен электрод 2, покрытый изоля- ционным материалом. Электрод вместе со стенками сосу- да образует цилиндрический конденсатор, емкость которо- го изменяется при колебаниях уровня жидкости. Величи- на емкости измеряется электронным блоком 3, который да- ет сигнал в блок 4, представляющий собой релейный эле- мент (в схемах сигнализации достижения определенного уровня) или указывающий прибор (в схемах измерения уровня).
    Принцип действия омических сигнализаторов основан на замы- кании электрической цепи источ- ника питания через контроли- руемую среду, представляющую собой участок электрической цепи, обладающей определен- ным омическим сопротивлением
    (растворы кислот и щелочей).
    Практически омические сигна- лизаторы уровня могут быть применены для сред с проводи- мостью от 2

    10
    −3
    См и выше.
    Рис. 5.10. Схема измерения
    емкостными уровнемерами

    120
    Прибор представляет собой электромагнитное реле, ко- торое включается в цепь, образующуюся между электродом и контролируемым материалом. Схемы включения релей- ного сигнализатора уровня (рис. 5.11) могут быть различны в зависимости от типа объекта и числа контролируемых уровней.
    Рис. 5.11. Схемы включения омического
    релейного сигнализатора уровня:
    а — для контроля одного уровня; б — для контроля двух уровней;
    в — для контроля двух уровней и емкости из изоляционного материала;
    г для контроля трех уровней

    121
    Kotron 805 – двухпроводной уровнемер c питанием по токовой петле. При изменении уровня жидкости в резервуаре происходит изменение электрической eмко- сти, которая преобразуется уровнемером в унифициро- ванный электрический сигнал 4–20 мА.
    Уровнемер Kotron 805 сочетает испытанную техноло- гию измерения электрической емкости с передовыми спо- собами обработки сигнала и удобством работы для пользо- вателя. При повышении и понижении уровня жидкости в резервуаре электрическая eмкость, создаваемая между чувствительным элементом и стенкой резервуара (или зем- лей), также повышается и понижается. Это изменение ем- кости преобразуется в цифровой сигнал для вывода на дис- плей и передачи по HART, а также в налоговый выходной сигнал 4–20 мА.
    Рис. 5.12. Уровнемер
    емкостный Kotron 805
    Технические характеристики прибора Kotron 805

    выходной сигнал 4–20 мА, HART;

    температура процесса от −196 до +540 °С;

    давление процесса до 345 бар;

    погрешность измерений ±0,5 %;

    диапазон измерений до 45 м;

    взрывозащита: вида ExiaIICT6;

    прибор аттестован на использование в цепях надежности класса SIL 1/2 и SIL 2/3.
    Применение прибора Kotron 805

    среда: проводящие и непроводящие жидкости;

    сосуды: большинство технологических сосудов или склад- ских резервуаров, температура и давление в которых соответ- ствуют характеристикам устройства;

    условия: все применения, требующие измерения уровня и управления им, при наличии пара, пены, турбулентной по- верхности, пузырьков и кипения, при высокой скорости за- полнения и опорожнения, а также при низких уровнях.
    Радиоизотопные уровнемеры. Уровнемеры с радиоизо- топными излучателями делятся на две группы:

    122 1) со следящей системой, для непрерывного измере- ния уровня;
    2) сигнализаторы (индикаторы) отклонения уровня от заданного значения.
    Принципиальная схема следящего уровнемера типа УР приведена на рис. 5.13. Действие прибора основано на сравнении интенсивностей потоков γ-лучей, проходящих выше или ниже уровня раздела двух сред разной плотности.
    Комплект прибора состоит из трех блоков:
    1) преобразователя, содержащего источник и прием- ник излучения;
    2) электронного блока;
    3) показывающего прибора.
    Преобразователь на фланцах 4 присоединен к вертикаль- ным трубкам 2, установленным внутри объекта измерения.
    Расположенный в герметичном корпусе преобразователя ре- версивный двигатель 6 через червячную передачу 7 вращает барабан 5, на котором укреплена стальная лента 3. На концах ленты свободно висят источник излучения 1 и приемник из- лучения 13. Электрический сигнал от приемника излучения через гибкий кабель 11 передается на электронный блок.
    При перемещении приемника кабель фиксируется в оп- ределенном положении при помощи ролика 14 с грузом.
    Лента 3 проходит через зубчатый ролик 9, на оси которого расположен первичный сельсин 10.
    Вторичный сельсин находится в показывающем приборе.
    Ось вторичного сельсина через редуктор связана со стрелками показывающего прибора 12, который имеет две шкалы, граду- ированные в метрах и сантиметрах. В показывающем приборе имеется преобразователь, преобразующий угловое перемеще- ние оси вторичного сельсина, пропорциональное положению уровня, в стандартный пневматический сигнал. Стандартная индукционная катушка служит для связи с вторичными при- борами дифференциально-трансформаторной системы.

    123
    Для обеспечения радиационной защиты персонала при транспортировке, монтаже и ремонтных работах внутри объ- екта измерения источник излучения перемещается автомати- чески в свинцовый контейнер 5. Отверстие в контейнере при этом закрывается свинцовой пробкой 15, жестко связанной с источником. Диапазон измерения уровня прибором состав- ляет до 10 м, основная погрешность измерения не превышает
    1 см.
    Использование приборов с радиоизотопными излучате- лями целесообразно там, где другие методы измерения не- пригодны.
    Рис. 5.13. Схема радиоизотопного уровнемера со следящей системой
    Ультразвуковые уровнемеры. Ультразвуковые уровне- меры позволяют измерять уровень при отсутствии контакта с измеряемой средой и в труднодоступных местах. В ультра- звуковых уровнемерах обычно используется принцип отра- жения звуковых волн от границы раздела жидкость — газ (воздух).

    124
    На рис. 5.14 показана блок-схема ультразвукового уров- немера, работающего на отражении звука от границы сред.
    Прибор состоит из электронного блока, пьезоэлектрическо- го излучателя (преобразователя) и вторичного прибора (ав- томатического потенциометра).
    Электронный блок ЭБ состоит из генератора 1, задающе- го частоту повторения импульсов, генератора импульсов 2, посылаемых в измеряемую среду, приемного усилителя 4
    и измерителя времени 5. Генератор 1 управляет работой генератора 2 и схемой измерения времени. Частота импуль- сов 300 Гц. Генератор 2 формирует короткие импульсы для возбуждения пьезоэлектрического излучателя 5. Элек- трический импульс, преобразованный в ультразвуковой в пьезоэлектрическом излучателе, распространяется в жид- кой среде, отражается от границы раздела жидкость — воздух, возвращается обратно, воздействуя спустя некото- рое время на тот же излучатель, и преобразуется в электри- ческий. Оба импульса, посланный и отраженный, разделен- ные во времени, поступают на усилитель.
    Время х между моментом посылки импульса и моментом поступления отраженного импульса является функцией вы- соты измеряемого уровня, т. е.
    т = 2Н / с,
    (5.2) где Н — высота измеряемого уровня;
    с — скорость распространения ультразвука в измеряе- мой среде; при любой температуре воды скорость рас- пространения ультразвука с = 1557 − 0,0245(74 − t°)
    2
    Постоянное напряжение, пропорциональное времени за- паздывания отраженного сигнала (уровню) и получаемое в измерителе времени, подается на вторичный прибор 6.

    125
    Рис. 5.14. Блок-схема ультразвукового уровнемера
    Prosonic FMU44 — недорогое устройство для измерения уровня в жидкостях и сыпучих продуктах с диапазоном измерения до 20 м.
    Прибор подходит для бесконтактного изме- рения уровня в жидкостях, пастах, сыпучих ма- териалах или измерения расхода в открытых кана- лах или измерительных водосливах. Двухпровод- ный или четырехпроводный компактный при- бор может использоваться в складских резервуа- рах, резервуарах с мешалками и на конвейе- рах. Огибающая кривая может отображаться на дисплее, упрощая диагностику. Также может быть использована функция линерализации
    (до 32 точек) для конвертирования измеренного значения в любую единицу длины, объема или расхода.
    Преимущества прибора Prosonic FMU44:

    достоверное бесконтактное измерение;

    быстрое и простое введение в эксплуатацию с помощью че- тырехстрочного текстового дисплея на основе меню, доступ- ного на 7 языках;

    огибающие кривые на дисплее для упрощенной диагностики;

    герметичное уплотнение и заливка датчика;

    химически устойчивое тефлоновое покрытие;

    калибровка без заполнения или опорожнения;

    встроенный датчик температуры для автоматической коррек- ции скорости распространения сигнала в зависимости от темпе- ратуры.
    и
    Prosonic FMU44
    змерения уровня
    ультразвукового
    Рис. 5.15. Прибор для

    126
    § 5.2. Измерение уровня сыпучих тел
    Измерение уровня сыпучих тел имеет свои особенности.
    Характерным отличием сыпучих тел от жидких является непропорциональность передачи давления на дно и стенки в зависимости от уровня.
    На рис. 5.16 показан указатель
    уровня с металлической мембраной.
    Он состоит из металлической мембра- ны 1 с закрепленным по центру што- ком 2. При прогибе мембраны шток воздействует на контактное устрой- ство 3. На кронштейне 4 закреплена возвратная пружина 5. Для регулиро- вания натяжения возвратной пружины служит винт 6. Изолятор 7 крепится в корпусе сигнализатора 8. При пони- жении уровня возвратная пружина 5
    возвращает мембрану и контактное устройство в исходное положение.
    Рис. 5.16. Указатель уровня с металлической
    мембраной
    Технические характеристики прибора Prosonic FMU44

    двух- или четырехпроводный прибор, предназначенный для непрерывного бесконтактного измерения уровня и расхода;

    присоединение к процессу осуществляется с помощью фланца;

    рабочая температура от −40 до +80 °C;

    рабочее давление от +0,7 до +2,5 бар;

    максимальная дистация измерения: для жидкости 20 м, для сыпучих материалов 10 м;

    дистанция блокировки для жидкостей и сыпучих материалов
    0,5 м;

    имеет международные сертификаты взрывозащиты.

    127
    Свойство сыпучих материалов образовывать при насыпа- нии угол естественного откоса позволило создать серию ма- ятниковых приборов, работающих на принципе отклонения материалом чувствительного элемента, выполняемого в виде
    маятника с жесткой или гибкой подвеской. На рис. 5.17 пока- зан указатель предельного уровня сыпучего материала.
    При повышении в бункере 1 уровня сыпучего материала 2
    с углом естественного откоса чувствительный элемент 3 от- клоняется от вертикального положения и замыкает контакт- ную систему 4 включения световой сигнализации 5. Общим недостатком всех указателей уровня маятникового типа явля- ется их зависимость от способа загрузки сосуда (бункера) ма- териалом. Например, при беспорядочной загрузке, когда ма- териал может обтекать маятник со всех сторон, может не про- изойти ожидаемого отклонения маятника 3.
    Рис. 5.17. Указатель уровня маятникового типа
    Принципиальная схема лотового уровнемера показана на рис. 5.18. В этих уровнемерах зонд 6 и груз 8 подвешены на блоке храпового колеса 4.
    Периодически зонд приподнимается при помощи пневма- тического мембранного привода 2. Привод воздействует на храповое колесо через собачку 3. Зонд опускается на поверх- ность сыпучего материала 7 под действием силы тяжести.

    128
    Если уровень не изменяется, то зонд поднимается и опускается на одно и то же расстояние.
    При понижении уровня материала зонд опускается на большее расстояние, чем поднимается, и наоборот. При этом храповое колесо с осью 5 в одном направлении поворачивается на больший угол, чем при повороте в обратном направлении.
    Ось 5 через муфту 10 и поводок 11 соединена с пневмопреоб- разователем 12. Устройство прибора рассчитано так, что при изменении уровня в заданных пределах давление сжатого воз- духа на выходе прибора изменяется от 20 до 100 кПа.
    Сжатый воздух с выхода пневмопреобразователя 12 по- дается на вторичный прибор (манометр) 9, шкала которого отградуирована в единицах высоты уровня. Рассмотренный уровнемер позволяет измерять уровень до 20 м с погрешно- стью ±10 см.
    Рис. 5.18. Принципиальная схема лотового уровнемера

    129
    В качестве первичного преобразователя уровнемера, ра- ботающего на весовом принципе (рис. 5.19), можно исполь- зовать месдозу.
    Месдоза представляет собой металлический кожух с закреп- ленной в нем мембраной. Ниж- няя часть месдозы заполнена жидкостью, сообщающейся с манометром через импульсную трубку. При изменении веса ма- териала в бункере изменяется давление в системе «месдоза — манометр». Недостатком дан- ного принципа измерения явля- ется необходимость в некотором перемещении опоры бункера
    (от 1 до 3 мм). Погрешность из- мерения достигает ±10 %.
    Рис. 5.19. Весовой
    измеритель уровня:
    1 — опора; 2 — бункер;
    3 — поршень

    130
    1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   18


    написать администратору сайта