13. Измерение уровня жидких сред

В энергетике контролировать уровень заполнения необходимо в барабанных паровых котлах, деаэраторах, конденсаторах турбин и других теплообменниках. По принципу действия уровнемеры можно разделить: 1. Бесконтактные - радарные уровнемеры 2. Контактные уровнемеры: (гидростатические уровнемеры, поплавковые (буйковые) уровнемеры, качающиеся бачки, пневматические измерители уровня, электродные уровнемеры). В основу работы радарных уровнемеров положен принцип бесконтактного радиолокационного измерения расстояния до уровня раздела сред: воздушная среда – контролируемая среда (вода, мазут). Излученная антенной радиоволна F1 отражается от пов-и контролир. среды F0 и через определенное время, зависящее от скорости распр. и расстояния до пов-ти вновь попадает в антенну. Происходит преобразование излуч. и принятого сигнала. В результ. на выходе образ. сигнал ∆F, частота кот. равна разности F1-F0. По разности частот определяют расстояние L до контрол. среды, а затем вычисл. уровень заполнения резервуара.

Гидростатические уровнемеры работают по принципу - “измерения раз-ности давлений столбов воды”. Этот способ имеет распростр. при измерении уровня в барабанах котлов и других аппаратах, работ. под высоким давлением, а также под вакуумом. H₁γ_B=hγ_П+H₂γ_B+Hγ_Ж, где γ_П, γ_B, γ_Ж- уд. веса пара, воды и замыкающей жид. h=H[(γ_Ж- γ_П)/( γ_В- γ_П)]. Поплавковые (буйковые) уровнемеры работают по принципу поплавка, свободно плавающего на поверхности жидкости, обычно имеющего форму полого шара. Поплавковые измерители могут применяться в сосудах, работающих под давлением, близким к атм. Для измерения уровня в барабанах котлов среднего и высокого давления они непригодны, т. к. создать плавучий и вместе с тем достаточно прочный поплавок не представляется возможным

Пневматические измерители уровня применяются для контроля уровня в открытых бассейнах, например на гидростанциях и шлюзах. Трубка 1 погружена под воду на глубину h, в неё через дроссель 2 малого отверстия непрерывно подается воздух. Пройдя трубку, воздух пузырьками удаляется наружу. Давление в трубке определяется глубиной погружения её под воду (h мм вод. ст.). Измерение уровня в данном случае заменено измерением давления воздуха в трубке при пом. дифманоматра 3.

Электродные уровнемеры позволяют измерять уровни токопроводящих жидкостей и некоторых сыпучих тел по соответствующему изменению активной или емкостной проводимости межэлектродного пространства датчика. Они просты, точны, недороги и делают возможным дистанционное измерение уровней в различных емкостях. От ист. питания подается питающее напряжение. Измерит. прибором П производится измерение активного или емкостн. сопротивл. м/у электродами, наход. в контролир. среде. По показаниям измерит. прибора П судят о величине уровня. Существуют так же методы: линейка, изотопный метод, радиационный (для измер. пыли угольной, опилки), весовой (для опр. кол-ва газа в замкн. баллонах).

14. Единицы и методы измерения расхода и кол-ва

При измерениях, связанных с учетом количества вещества, важней­шими понятиями являются расход (масса или объем за единицу времени) и количество (масса или объем за определенный промежуток времени). Расход (массовый или объемный) определяется как количество пере­качиваемого вещества (кг/с, кг/ч, т/ч или л/с, м³/с, м³/ч), протекающего через заданное (определенное) сечение трубопровода в единицу времени. Пар измеряют в т/ч, т.к. пар- энергоноситель, он отдаёт свою энергию и превращ. в конденсат. Носителем энергии как в паре, так и в жидкости явл. масса → расход массовый (т/ч, кг/ч). Прибор или устрой­ство, служащие для измерения расхода вещества, называются расходоме­рами, а прибор или устройство, служащие для измерения количества ве­щества, — счетчиками количества (счетчиками). Существует большое разнообразие методов измерения расхода и кон­структивных разновидностей расходомеров и счетчиков. По способу измерения расхода все расходомеры можно разделить на группы: 1)прямого действия (мерники, бензоколонки); 2) косвенного дейст. (зная определённые физ. зависимости расчётным путём определяется расход). При этом косвенные методы делятся на 2 группы: а) работают по принципу измерения средней скорости потока (Э/магн. расходомеры, ультразвуковые, меточные, крыльчатые); б) расходомеры, преобразующие кин. энергию потока (рас. переменного перепада, постоянного перепада, вихревые, Кариолисовы, расх. Левитура). По их распространению в энергетике 95% всех расходомеров составляют расходомеры переменного перепада. А остальные 5% это электромагнитные и ультрозвуковые. У потребителей тепловой энергии 90% составляют электромагнитные и ультрозвуковые.