6. Счётчик количества.

Счётчики кол-ва бывают: скоростные и объёмные.

Скоростные счётчики применяются для невязких жидкостей и газа. Принцип действия основан на измерении числа оборотов крыльчатки, вертушки, турбинки и т.п. Для газов и невязких жидкостей существует пропорциональная зависимость м/у числом оборотов крыльчатки и количеством в-ва.

Для вязких жидкостей такая зависимость не пропорциональна числу оборотов. Поэтому скоростные счётчики для вязкой жидкости не применяются. Для вязкой жидкости применяются объёмные счётчики.

Шестерни приводятся во вращение движущейся жидкостью. За один оборот шестерёнок выталкивается 4 объёма.

Т акие счётчики применяются и для определения кол-ва газа. Шестерни металлические, сверху покрыты резиной такие счётчики называются ротационными.

Измерение уровня жидкости и сыпучих материалов

1. Измерение уровня жидкости

Измерения уровня жидкости имеет важное значение при автоматизации технологических процессов во многих отраслях промышленности. Эти измерения особенно важны в тех случаях, когда поддержание некоторого постоянного уровня (воды в парогенераторах, жидкости в резервуарах), связано с условиями безопасной работы оборудования. технические средства, применяемые для измерения уровня жидкости, называются уровнемерами. Приборы, предназначенные для сигнализации предельных уровней жидкости, называются сигнализаторами уровня.

В зависимости от требований, предъявляемых к автоматизации ТП, применяют различные методы измерения уровня жидкости. Если нет необходимости в дистанционной передачи сигнала на расстояние, уровень жид-ти с достаточно точностью м. измерять с помощью указательных стёкол (основано на принципе сообщающихся сосудов) или показывающими дифманометрами-уровнемерами (жид-ть под р_а, р_и). Во многих отраслях промышленности используют также м-д контроля уровня жид-ей с помощью поплавка(буйка).

В хим. промышленности и во мн. др. отраслях находят применение емкостные, ультразвуковые, акустические и радиоизотопные уровнемеры. Для измерения уровня агрессивных кристаллизирующихся жид-ей и пульп в открытых емкостях применяют пьезометрические уровнемеры.

2. Измерение уровня сыпучих тел

Измерение уровня сыпучих тел значительно отличается от измерения уровня жидкостей, т.к. они не всегда образуют горизонтальную поверхность.

Для непрерывного дистанционного измерения уровня сыпучих тел применяют уровнемеры, снабжённые ВП.

3. Классификация методов измерения

1. Весовой, когда измеряется вес бункера.

2. Поплавковый, применяется для измерения жидкости, находящейся под ра, когда объект расположен сравнительно недалеко от поста наблюдения.

3. Буйковый, применяется для жид-ти, находящейся под избыточным давлением. Сила выталкивания изменяется с изменением уровня.

4.Радиоизотопный, ч/з исследуемый материал пропускается излучение. Принцип заключается в ослаблении радиоизотопного излучения измеряемой средой. Электронный блок (ЭБ) настроен т.о., что при max излучении поступающего на приёмник, источник и приёмник синхронно перемещаются вниз. При min – вверх. Т.о. источник и приёмник перемещаются на границе раздела 2-х фаз, имеющих разную плотность. Основной недостаток: использование радиоизотопных источников.

5. Гидростатический, жид-ть подчиняется з-ну Паскаля (л.р.№14).

Разность давлений р, создаваемая уравнительным сосудом и измеряемая дифманометром, пропорциональна уровню воды в сосуде.

6. Акустические. Здесь используется м-д локаций уровня жид-ти ч/з газовую среду. Достоинством этого м-да является то, что акустическая энергия, посланная в объект для измерения уровня жид-ти, распространяется по газовой среде. Это обеспечивает универсальность по отношению к различным жид-ям, уровень которых надо измерить, а также высокую надёжность первичных преобразователей, не контактирующих с жидкостью.

Акустические уровнемеры находят применение в технологических процессах, связанных с использованием токсичных и взрывоопасных сред, а также сред находящихся в условиях высоких температур и давлений.

Действие таких уровнемеров основано на свойстве ультразвуковых колебаний проникать через металлические стенки резервуаров практически любой толщины и отражаться от границы раздела сред.

а) локационный. Здесь используется импульсный способ измерения уровня по отражению ультразвуковых колебаний от границы раздела сред со стороны жид-ти. Мерой уровня жид-ти h явл-ся время прохождения ультразвуковых колебаний t от излучателя до плоскости раздела сред (жид-ть – газ) и обратно до приёмника.

; а – скорость распространения звука в жидкости. Пауза м/у двумя последовательными посылаемыми импульсами опр-ся выражением: . В кач-ве ВП м.б. использован автоматический потенциометр.

б) диссипативный, основанный на ослаблении ультразвуковых колебаний. Чем ослабленее сигнал, тем выше уровень.

в) резонансный. Принцип действия основан на возбуждение колебаний столба парогазовой смеси над жидкостью и фиксации этой частоты.

7. Тепловые, основанные на теплообмене датчика со средой.

а) дилатометрический

б) терморезисторный. Сигнал подаётся на многоточечный мост КСМ – 4.

в) термоэлектрический, используется для измерения уровня в кристаллизаторе (МНЛЗ). Температура снижается, т.к. металл застывает и образуется зазор. Точность увеличивается с увеличением термопар.

8. Электромагнитные, основанные на изменение каких – л. электрических параметров.

а) термокондуктометрический, основанный на изменение проводимости.

б) индукционный, с изменением уровня изменяется взаимоиндукция. Принцип действия дифтрансформаторного преобразователя.

в) емкостной.

Емкостной метод измерения уровня основан на том, что электрическая ёмкость специального конденсатора, установленного в резервуаре с жидкостью, зависит от её уровня.

В зависимости от электрических характеристик жидкости, уровень которых измеряют емкостным методом, разделяют на неэлектропроводные и электропроводные.

Рассмотрим емкостной метод для измерения неэлектропроводной жидкости. В измеряемую среду опущен электрод 1, изолированный от корпуса втулкой 3. Вторым электродом является заземлённый корпус преобразователя 2. Таким образом, преобразователь состоит из двух параллельно соединённых конденсаторов: конденсатора Сж, образованного частью электрода и диэлектриком – жидкостью, уровень которой измеряется, и конденсатора Св, образованного остальной частью электрода и диэлектриком – воздухом.

С изменением уровня жидкости изменяется глубина погружения электрода, что вызывает изменение ёмкости С_д.

Для электропроводной жидкости: