Р ис. Пьезометрический уровнемер

1-дроссель;

2-ротаметр;

3-пьезометрическая трубка;

4-манометр;

5-сосуд.

Работа

Сжатый воздух или газ, пройдя дроссель 1 и ротаметр 2, попадает в пьезометрическую трубку 3, находящуюся в резервуаре. Сначала подачи воздуха давление будет повышаться до тех пор, пока не станет равным давлению столба жидкости высотой h. В момент уравновешивания этих давлений из трубки в жидкость начнет выходить воздух. Расход его регулирует так, чтобы он побулькивал отдельными пузырьками (приблизительно 1 пуз/сек). Расход воздуха устанавливается регулируемым дросселем 1 и контролируется ротаметром 2.

При измерении уровня жидкости следует учитывать возможность образования при определенных условиях статического электричества. Поэтому при контроле легковоспламеняющихся и взрывоопасных жидкостей (сероуглерода, бензола, масел) в качестве сжатого газа следует применить: двуокись углерода, азот, дымовые газы.

Дифманометрические уровнемеры

Рис. Схема измерения уровня по перепаду давления:

а — в открытом резервуаре, б — в закрытом резервуаре;

1 — резервуар, 2 — запорный вентиль, 3 — продувочный вентиль,

4 — уравни­тельный сосуд, 5 — уравнительный вентиль,

6 — дифманометр

Действие этих уровнемеров основано на определении уровня по перепаду давления между столбами измеряемой жидкости в аппарате и в уравнительном сосуде, уровень в котором постоянен.

Дифманометрами можно измерять уровень в открытых и закрытых сосудах. При этом методе измерения обязательно устанавливается уравнительный сосуд, заполненный до определённого уровня той же жидкостью, что имеется в резервуаре. Назначение уравнительного сосуда - обеспечение постоянного столба жидкости в одном из колен дифманометра. Высота столба жидкости во втором колене дифманометра изменяется с изменением уровня в резервуаре.

Каждому значению уровня в резервуаре соответствует определенный перепад давления, что позволяет по величине перепада, показываемого дифманометром, судить о положении уровня.

В случае измерения уровня в закрытых сосудах, уравнительный сосуд устанавливают на высоте максимального уровня и соединяют с контролируемым сосудом.

Буйковые уровнемеры

В основу работы буйковых уровнемеров положен закон Архимеда. Он гласит:

«На тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, равная весу жидкости, вытесненной этим телом».

F_выт=πR²lγ

где π = 3,14;

R - радиус буйка;

1 - длина буйка;

γ- удельный вес жидкости.

Рис. Цилиндрический буек

Уровнемер буйковый пневматический уб-п

УБ-П предназначен для непрерывного измерения уровня и преобразования его в пневматический сигнал от 0,2 до 1 кгс/см² , с выходом по линии связи на вторичный прибор.

Принцип действия основан на пневмосиловой компенса­ции.

УБ-П состоит из пневмосилового преобразователя и из­мерительного блока. Измерительный блок представляет собой рычажную систему с чувствительным элементом в виде буйка 10. Буёк подвешен к рычагу вывода 9. Начальный вес буйка уравновешивается специальным грузом 11, навинченным на плече дополнительного рычага.

Пневмосиловой преобразователь состоит из следующих основных частей: передаточного механизма, сильфона обратной связи, индикатора рассогласования и усилителя мощности.

Рис. Уровнемер буйкового типа УБ-П:

1- пружина корректора нуля; 2- Т-оразный рычаг; 3- подвижная опора;

4- пневмореле; 5- сопло; 6- заслонка; 7-Г-оразный рычаг; 8-сильфон обратной связи; 9- рычаг; 10-чувствительный элемент; 11-противовес.

Работа

Изменение уровня жидкости преобразуется на ЧЭ 10 изме­рительного блока в пропорциональное усилие, которое уравно­вешивается усилием, развиваемым давлением сжатого воздуха в СОС 8. Это давление является одновременно выходным сигна­лом УБ - П.

Усилие, с которым измерительный блок воздействует на преобразователь, создает момент, вызывающий незначительное перемещение рычажной системы передаточного механизма и связанной с рычагом 2 заслонки 6 относительно неподвижного сопла 5. Возникший в линии сопла сигнал управляет давлением, поступающим в усилитель 4 и СОС 8.

Для устранения автоколебаний в преобразователе преду­смотрен жидкостной демпфер (на схеме не показан).

Интервал измерения уровня буйковых уровнемеров выби­рают из ряда: от 0 до 0,25; 0,4; 0,6; 1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6,0; 10,0; 16,0; 20 метров.

Класс точности может быть: 0,6; 1,0; 1,6; 2,5.