Уровнемеры для жидких сред

ПРЕЗЕНТАЦИЯ

 

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

ЮЖНО-КАЗАХСТАНСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ 

им. М.АУЭЗОВА

 

На тему: Уровнемеры для жидких сред

 

Выполнила: Дилдаева А

Группа: СМ-10-8р

Уровнемеры – это специальные  устройства, которые используются для  определения уровня жидкостей, порошков и других материалов или сырья  в определенных резервуарах, в которых  они хранятся, или в рабочей  среде.

 

Виды уровнемеров

 

Визуальные

Механические 

Гидростатические

Электрические

Акустические

Радарные

По принципу действия

 

Визуальные

Поплавковые

Гидростатические

Электрические

Ультразвуковые

Радиоизотопные 

Визуальные уровнемеры (рис. 1) – простейшие измерители уровня жидкости. К аппарату 1 через запорные вентили 2 подсоединено указательное стекло (трубка 3).

 

Аппарат и трубка представляют собой сообщающиеся сосуды, поэтому уровень H жидкости в трубке всегда равен ее уровню в аппарате и отсчитывается по шкале.

Поплавковые уровнемеры. Чувствиельный элемент – поплавок, находящийся на поверхности жидкости (рис. 2, а). Поплавок 1 уравновешивается грузом 3, который связан с поплавком гибким тросом 2.

 

 

Уровень жидкости определяется положением груза относительно шкалы 4. Пределы измерений устанавливают  в соответствии с принятыми значениями верхнего и нижнего уровней.

Значительно надежнее тонущие поплавки – массивные  буйки (рис. 2, б). При изменении  уровня жидкости по закону Архимеда изменяется действующая на конец рычага 2 выталкивающая  сила (вес буйка 1). Соотв. изменяющийся момент сил, действующих на рычаг 2, от буйка передается через вал 5, закрепленный в донышке 7, на трубку 6 и уравновешивается моментом ее скручивания. Изменение угла скручивания трубки пропорционально величине уровня.

 

Гидростатические  уровнемеры. Их действие основано на уравновешивании давления столба жидкости p в аппарате (хранилище) давлением столба жидкости, заполняющей измерит. прибор, или пружинным механизмом (р = Hr, где r = const – плотность жидкости).

 

 

При отсутствии избыточного  давления над жидкостью в качестве уровнемера можно применять манометр с трубчатой пружиной, устанавливаемый  на отметке так называемого нулевого уровня (рис. 3).

Дифманометрические уровнемеры позволяют измерять уровень в открытых (атм. давление) или закрытых (давление либо разрежение) резервуарах (рис. 4). Относительно постоянный уровень жидкости в одном из колен измерит. прибора (дифманометра), а следовательно, и в контролируемом аппарате обеспечивается уравнительным сосудом (наполнен до определенного уровня той же жидкостью, что и в аппарате). Высота столба жидкости в др. колене дифманометра изменяется с изменением уровня в аппарате.

Рисунок 4. – Дифманометрические уровнемеры: измерение уровня в открытом резервуаре (а) и аппарате, работающем под давлением (б)

 

 

Каждому значению уровня в нем отвечает некоторый  перепад давления, обусловленный  расстоянием по высоте между аппаратом  и прибором. Если аппарат работает при атм. давлении, уравнительный  сосуд размещают на отметке нулевого уровня (рис. 4, а), если под давлением  – на высоте макс. уровня (рис. 4, б).

 

Пьезометрические  уровнемеры (рис. 5) основаны на принципе гидравлического затвора (обычно водяного). Для измерения уровня используют воздух или инертный газ, который под давлением р продувают через слой жидкости (рх – давление над ней).

 

 

Рис.5, а. Пьезометрические уровнемеры для агрессвиных жидкостей под давлением

 

Кол-во 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  воздуха устанавливают спец. стаканчики 3 или ротаметры. Уровень жидкости H=(р-рx)/pж, где рж – плотность замыкающей жидкости в дифманометре. Перепад давления (р-рх) определяется по высоте столба жидкости h в манометре.

 

В случае измерения  уровня агрессивных жидкостей необходимо подводить воздух в обе линии, подсоединяемые к дифманометру. Пьезометрические приборы широко применяются для измерения уровня жидкости в подземных резервуарах.

Электрические уровнемеры. (рис. 6) В них измеряемые значения уровня жидкости преобразуются в соответствующие электрические сигналы. Наиболее распространены емкостные и омические приборы.

 

 

Емкостные уровнемеры. (рис. 6а) Вместе со стенками сосуда 1 электрод 2 образует чувствительный элемент – цилиндрический конденсатор, электрическая емкость которого изменяется пропорционально уровню жидкости. Емкость измеряется электронным блоком 3, сигнал из которого поступает в блок 4, представляющий собой релейный элемент (в схемах сигнализации достижения определенного уровня) или указывающий прибор (в схемах измеренного уровня).

 

 

Рис.6, а. Емкостный электрический  уровнемер

Омические (кондуктометрические) уровнемеры (рис. 6б) основаны на измерении сопротивления при замыкании электрической цепи, образованной электромагнитным реле 1, электродом 2 и контролируемой средой (уровень У) электропроводностью от 2·10~3 См.

 

 

Рис.6, б. омический  уровнемер

Ультразвуковые  уровнемеры (рис. 7). В них используется явление отражения ультразвуковых колебаний (импульсов) от плоскости раздела жидкость-газ (обычно воздух). Время между моментом посылки первичного импульса и моментом возвращения отраженного импульса является функцией высоты измеряемого уровня. Эти приборы позволяют измерять уровень без контакта с контролируемой средой в труднодоступных местах.

 

 

Рисунок 7. – Ультразвуковой уровнемер: 1, 2 – генераторы, соотв., управляющий и импульсов; 3 – пьезоэлектрический излучатель; 4 – усилитель импульсов; 5 – измеритель времени; 6 – вторичный  прибор.

 

Радиоизотопные  уровнемеры основаны на сравнении интенсивностей потоков a- или b-излучения, проходящих выше либо ниже уровня раздела двух сред разной плотности. Применение этих приборов целесообразно в случае невозможности использовать иные уровнемеры.

 

Уровнемер ПМП-118-А108

 

Уровнемер ПМП-118-А108 предназначен для измерения параметров жидкой среды в резервуаре: уровня, температуры, объема, массы, и сигнализации достижения контрольных уровней

Уровнемер может применяться  в резервуарах хранения и транспортирования  жидких сред, имеющих плотность не менее 500 кг/м3 (пропан-бутан, углекислоты), моторного топлива, жидких пищевых  продуктов и других жидкостей.

 

Конструкция

Уровнемер ПМП-118–108 состоит  из преобразователя уровня ПМП-118-А108 и сигнализатора МС-К-500-БП-ВЗ. В  направляющей 6 преобразователя находится  печатная плата, на которой установлены  магнитоуправляемые контакты (герконы) 4, резисторы и термодатчик 7. Поплавок 5, находящийся на поверхности жидкости, свободно перемещается по направляющей 6 между ограничителями хода 3 и 9, и своим магнитом, расположенным в верхней части поплавка, вызывает замыкание герконов, образуя средний вывод делителя напряжения, сигнал которого пропорционален уровню жидкости. Питание уровнемера осуществляется от литиевого элемента Cr123 (3В), находящегося в корпусе сигнализатора. Преобразователь уровня может крепиться как сверху резервуара (обычное исполнение), и так и снизу (исполнение «… – INV»).

 

Технические параметры

Максимальная длина направляющей (высота измерения уровня), мм 6000

Погрешность измерения уровня, мм      ±5

Маркировка взрывозащиты 1ExdllBT3

Степень защиты от внешних  воздействий       IP66

Диапазон температур окружающей среды среды, град. С         -50…+60

Диапазон температур измеряемой среды, град. С   -50…+80 (125)

Диапазон температур, измеряемый встроенным термодатчиком, град. С-50…+99

Погрешность измерения температуры, град. С       ±0,5 (-20…99); ±2 (-50… – 20)

Срок замены литиевого  элемента питания      3 года

 

Уровнемеры Colibri (Incon) система контроля для АЗС

 

Система контроля Colibri предназначена для владельцев заправочных станций, которым нужна понятная, простая в работе и надежная система управления топливными запасами. Colibri следит за уровнем и плотностью топлива, обеспечивая бесперебойность, надежность, безопасность и эффективность АЗС. Colibri представляет собой контрольно-измерительную консоль, получающую данные о составе и количестве топлива от датчиков, установленных внутри резервуаров. Сама консоль находится внутри здания заправочной станции. Она показывает необходимую информацию о топливе и резервуарах:

– уровень, температуру  и плотность / массу продукта

– объем продукта нетто и брутто

– уровень и  объем подтоварной воды

– контроль герметичности  резервуаров

OPTISOUND 3000

Ультразвуковой  уровнемер для жидкостей и  сыпучих продуктов

Ультразвуковые  уровнемеры OPTISOUND 3010 C, 3020 C и 3030 C особенно подходят для измерения уровня жидких продуктов, однако они одинаково  хорошо работают и на сыпучих продуктах. Эти приборы отличаются по диапазонам измерения, версиями датчика и имеют  разные технологические присоединения.

Благодаря разным адаптированным излучаемым частотам, возможно измерение уровня в пределах от 0,25 до 15 метров. Химически стойкие  материалы изготовления датчиков и  технологических присоединений  позволяют применять приборы  и на коррозионных продуктах (в зависимости  от модели). Удобная монтажная скоба (опция) позволяет без труда установить прибор OPTISOUND 3020 C в нужном положении.