Лекция 22.
План:
22.1 Электрические уровнемеры.
22.2 Радиоизотопные уровнемеры.
22.1 В электрических уровнемерах уровень жидкости преобразуется в какой-либо электрический сигнал. Бывают емкостные и кондуктометрические.
Ёмкостные уровнемерыработают на основе зависимости электрической ёмкости конденсаторного преобразователя от уровня жидкости.
Недостатки: не применяются для измерения уровня вязких (более 0,980 Па×с), пленкообразующих, кристаллизующихся и выпадающих в осадок жидкостей, а также взрывоопасных сред.
В зависимости от электрических характеристик жидкости разделяют на неэлектропроводные и электропроводные уровнемеры. Принципиальное различие состоит в том, что один из электродов преобразователя для измерения уровня электропроводных жидкостей покрывается электрической изоляцией, а электроды преобразователей для неэлектропроводных пых жидкостей не изолируют.
Преобразователи емкостных уровнемеров выполняют цилиндрического и пластинчатого типа, а также в виде жесткого стержня или троса. В последнем случае вторым электродом служит металлическая стенка резервуара.
Две трубы 2 и 3 расположены коаксиально в резервуаре 1 с измеряемой жидкостью; 4 – изолятор.
Действие кондуктометрического (омического) указателя уровня жидкости основано на измерении сопротивления между электродами, помещенными в измеряемую среду (одним из электродов может быть стенка резервуара или аппарата).
Прибор представляет собой электромагнитное реле, включаемое в цепь между электродом и контролируемым материалом.
Кондуктометрические уровнемеры используют
• для сигнализации и поддержания в заданных пределах уровня исключительно электропроводных жидкостей в емкостях, бойлерах, контейнерах или открытых каналах,
• а также для управления насосами в дренажах, водных установках и емкостях
22.2 Принцип действия радиоизотопных уровнемеровоснован на степени поглощения проходящего через вещество в резервуаре гамма-лучей, проходящих выше или ниже уровня раздела двух сред разной плотности
1 – излучатель; 2 – приемник; 3, 4 – стальные ленты; 5, 6 – ролики; 7 – барабан; 8 – реверсивный двигатель; 9 – ведущий сельсин; 10 – подвижный ролик; ПП – первичный преобразователь; ПрП – промежуточный преобразователь; ВП – вторичный показывающий прибор
При расположении излучателя и приемника на отметке уровня в резервуаре напряжение, подаваемое приемником на промежуточный преобразователь, полностью уравновешивается и реверсивный двигатель 8 находится в покое. С изменением уровня возникает состояние разбаланса системы, вызывающее синхронное перемещение реверсивным двигателем излучателя и приемника до новой отметки уровня, т.е. до наступления нового состояния равновесия. Перемещение приемника вызывает через зубчатый ролик 6 вращение ротора ведущего сельсина 9, воздействующего на ведомый сельсин, Поворачивающий указательную стрелку показывающего прибора.
Эксплуатация радиоизотопных уровнемеров производится в строгом соответствии с инструкцией предприятия-изготовителя и санитарными нормами. В виду опасности для обслуживающего персонала радиационного облучения (при неосторожном обращении с излучателем) данные уровнемеры имеют ограниченное применение (когда другие методы измерения непригодны).
Уровнемер позволяет автоматизировать технологические процессы в различных отраслях промышленности. В уровнемере применен источник гамма-излучения цезий 137.