6.4. Электрические уровнемеры

В электрических уровнемерах изменение уровня с помощью пер-вичного измерительного преобразователя преобразуется в электрический сигнал, который измеряется каким-либо электроизмери­тельным прибором. При этом используются электрические свой­ства среды — ее электро- проводность, диэлектрическая проницае­мость и др.

6.4.1. Кондуктометрические сигнализаторы уровня

П ринцип их действия основан на измерении сопротивления между электро­дами соответствующей формы, введенными в электропроводную среду. Одним из электродов может служить металлическая стенка емкости, которая должна быть заземлена. Если корпус емкости изготовлен из неэлектропроводного материала, то контактные преобразователи содержат два электрода. Кондуктометрические приборы представляют собой сигнали­заторы одного или нескольких значений уровня.

Рис. 6.9. Принципиальная электри- Рис. 6.10. Структурная схема (а) и изме-

ческая схема кондуктометрического рительный преобразователь пластинча-

сигнализатора уровня тый емкостного уровнемера (б)

На рис. 6.9 приведена принципиальная электрическая схема кон-дуктометрического сигнализатора уровня. Переменный ток на­пряжением не более 7 В от специального источника питания пода­ется на двухэлектродный измерительный преобразователь ИП ко­торый замыкается при достижении его

уровнем контролируемого продукта. При этом срабатывает электромагнитное реле, включаю­щее соответствующие сигнальные или регулирующие контакты. В пищевой промышленности широко распространены подобные сиг-нализаторы уровня, выпускаемые приборостроительной про­мышленностью.

Приборы обеспечивают сигнализацию уровня с погрешностью ±5 мм при температуре рабочей среды до 200° С.

Контактный кондуктометрический метод может быть использо­ван и для непрерывного измерения уровня, для чего измерительные преоб-разователи должны быть снабжены специальной системой автоматического слежения, которая обеспечивает нахождение их на уровне измеряемой среды. Однако подобные приборы не полу­чили распространения из-за громоздкости и невысокой надежности.

6.4.2. Емкостные уровнемеры

Для непрерывного измерения уровня различных материалов и сигнали-зации о его предельных значениях широко используются емкостные уров-немеры, чувствительные элементы которых представляют собой электроды, опускаемые в измеряемую среду.

Для неэлектропроводящих материалов применяются голые элек­троды в виде стержня, двух коаксиальных цилиндров пли параллельных пластин. Для электропроводящих материалов электроды покрываются слоем изоляции, чаще всего фторопластом. Электроды включаются в мостовую схему или колебательный контур ге­нератора высокой частоты.

Емкостный уровнемер (рис. 6.10) состоит из измерительного преобразо-вателя 1, опускаемого в измеряемую среду, соединительных проводов 2, измерительного блока 3 и показывающего или самопишущего прибора 4. Из-менение уровня измеряемой среды приводит к изменению его и в меж-электродном пространстве датчика, что вызывает изменение емкости пре-образователя.

Емкостные сигнализаторы уровня по устройству проще емкостных уровнемеров и представляют собой емкостные реле, срабатывающее при подходе уровня среды к электроду (или при его погружении в среду). Про-изводится большая номенклатура электрических уровнемеров — измерителей и сигнализаторов емкостных, предназначенных для различных условий эксплуатации и пределов измерений. Большинство из них с успехом эксплуатируются во многих отраслях пищевой промышленности. Так, широкое распространение получили уровнемеры, применяемые в пределах от 1 до 20 м, класс точности 2,5; а также система емкостных уровнемеров, обеспечивающих измерение уровня в пределах от 0,4 до 20 м, класс точности 0,5—2,5 с унифицированным выходным сигналом 0—5, 0—20 и 4—20 мА.