Буйковый метод измерения уровня в промышленности

Буйковый уровнемер

Метод определения уровня по выталкивающей силе, действующей на погруженный в рабочую жидкость буек, используют в буйковых уровнемерах. На тонущий буек действует в соответствии с законом Архимеда выталкивающая сила, пропорциональная степени погружения и, соответственно, уровню жидкости. Действие этой силы воспринимает тензопреобразователь.

Пьезометрический уровнемер

Пьезометрические уровнемеры основаны на принципе работы гидравлического затвора (обычно, водяного). Для измерения уровня используют воздух или инертный газ, который под давлением р продувают через слой жидкости (рх - давл ение над жидкостью). Количество воздуха ограничивают диафрагмой 1 или регулирующими вентилями 2 так, чтобы скорость движения его в трубопроводе была минимальна (с целью уменьшения потерь на трение). Для контроля расхода во здуха устанавливают специальные стаканчики 3. Перепад давл ения определяется по высоте столба жидк ости h в манометре.

Схема пьезометрических уровнемеров для неагрессивных (а) и агрессивных (б) жидкостей

Дифманометрические уровнемеры

Дифманометрические уровнемеры позволяют измерять уровень в открытых или закрытых резервуарах. Относительно постоянный уровень жидкости в одном из колен измерительного, прибора (дифманометра), а, следовательно, и в контролируемом аппарате обеспечивается уравнительным сосудом.

Высота столба жи дкости в другом колене дифманометра изменяется с изменением уровня в аппарате. Каждому значению уровня в нем отвечает некоторый перепад давления, обусловленный расстоянием по высоте между аппаратом и прибором. Если аппарат работает при атмосферном давлении, уравнительный сосуд размещают на отметке нулевого уровня, если под давлением- на высоте максимального уровня.

Схема дифманометрических уровнемеров: измерение уровня в открытом резервуаре (а) и в аппарате, работающем под давлением(б).

Уровнемеры ультразвуковые

Уровнемер ультразвуковой

Ультразвуковой уровнемер предназначен длябесконтактного автоматическогодистанционного измерения уровня жидких сред, в том числе взрывоопасных, агрессивных, вязких, неоднородных, выпадающих в осадок, а также сыпучих материалов с диаметром гранул и кусков от 5 до 300 мм, при температуре контролируемой среды от минус 30 до плюс 120 °С. Принцип действия ультразвукового уровнемера основан на локации уровня звуковыми импульсами, проходящими через газовую среду и отражающимися от границы раздела "газ – измеряемая среда".

 

1, 2 - генераторы, соответственно: управляющий и импульсов; 3 - пьезоэлектрический излучатель; 4 - усилитель импульсов; 5 - измеритель времени; 6 - вторичный прибор.

. Схема ультразвукового уровнемера

Радиоизотопные уровнемеры

Такие уровнемеры применяют для измерения уровня жидкостей и сыпучих материалов в закрытых емкостях. Их действие основано на поглощении гамма-лучей при прохождении через слой вещества. В радиоизотопном уровнемере источник и приемник излучения подвешены на стальных лентах, на которых они могут перемещаться в трубах по всей высоте бака. Ленты намотаны на барабан, приводимый в движение реверсивным электродвигателем. Если измерительная система (источник и приемник гамма-лучей) расположена выше уровня измеряемой среды, поглощение излучения слабое и от приемника по кабелю на блок управления будет приходить сильный сигнал. По этому сигналу электродвигатель получит команду на спуск измерительной системы. При снижении ее ниже уровня среды поглощение гамма-лучей резко увеличится, сигнал на выходе из приемника уменьшится, и электродвигатель начнет поднимать измерительную систему.Таким образом, положение измерительной системы будет отслеживать уровень в емкости (точнее, она будет находиться в непрерывном колебании около измеряемого уровня). Это положение в виде угла поворота ролика преобразуется измерительным устройством в унифицированный сигнал — напряжение постоянного тока U.

Электрические уровнемеры

В них измеряемые значения уровня жидкостипреобразуются в соответствующие электрические сигналы. Наиболее распространены емкостные и омические приборы.

Схема электрических уровнемеров: а - емкостный; б - омический