Тема 5. Измерение уровня Слайд 57. Визуальные и байпасные указатели уровня

Уровнем называют высоту заполнения технологического аппарата рабочей средой – жидкостью или сыпучим телом. Уровень рабо­чей среды является технологическим параметром, информация о котором необходима для контроля режима работы технологическо­го аппарата, а в ряде случаев для управления производственным процессом.

Путем измерения уровня можно получать информацию о количестве жидкости в резервуарах. Подобная информация широко использу­ется для проведения товароучетных операций и для управления производственным процессом.

Уровень измеряют в единицах дли­ны. СИ уровня называют уровнемерами. Различают уровнемеры, предназначенные для непрерывного измерения уров­ня, а также сигнализаторы уровня, предназначенные для сигнализации предельных значений уровня.

По диапазону измерения различают уровнемеры широкого и узкого диапазонов. Уровнемеры широкого диапазона (с пределами измерений 0,5 – 20 м) предназначены для проведения товароучет­ных операций, а уровнемеры узкого диапазона (пределы измерений 0 – 0,5 м) обычно используются в систе­мах автоматического регулирования.

К визуальным СИ уровня относятся мерные рейки, рулетки, смотровые стекла и т.д. Уровнемерные стекла действуют по закону сообщающихся сосудов. Указательное стекло соединяется с емкостью нижним концом (для открытых сосудов) или обоими концами (для сосудов с избы­точным давлением или разрежением). Наблюдая за положением уровня жид­кости в стеклянной трубке, можно судить об измене­нии уровня в емкости. Ука­зательные стёкла снабжают вентилями или кранами для отключения их от со­суда и продувки системы. Из-за низкой прочности указательные стекла не рекомендуется употреблять длиной более 0,5 м, поэтому при контроле уровня, изменяющегося больше чем на 0,5 м, ус­танавливают несколько стекол так, чтобы верх предыдущего стекла перекрывал низ последующего.

Указательные стекла рассчитаны на дав­ление до 2,94 МПа и температуру до 300 °С. Абсолютная погрешность измерения уровня с помощью уровнемерных стекол составляет ± (1-2) мм.

Наиболее распространенными СИ данного вида являются байпасные (выносные) указатели уровня, действующие по закону сообщающихся сосудов.

Байпасные указатели уровня (БУУ) устанавливаются сбоку на резервуаре с помощью фланцевого, резьбового или сварного соединения. Индикация уровня в данных указателях осуществляется либо по высоте поднятия столба жидкости в прозрачной трубке, либо с помощью магнитной системы.

Во втором случае установленный в трубке 1 цилиндрический поплавок 2 со встроенной магнитной системой 3 перемещаясь вместе с изменением уровня жидкости, бесконтактно передает это изменение уровня на магнитный роликовый индикатор, смонтированный вне трубки. На этом индикаторе установлены окрашенные с одной стороны ролики 4 с вложенными стержневыми магнитами. При помощи фокусированного магнитного поля в цилиндрическом поплавке магнитные ролики поворачиваются на 180° и в соответствии с изменением уровня изменяют свой цвет. Таким образом, БУУ показывают уровень жидкости в емкости в виде цветного столбика.

Индикация с помощью магнитной системы может осуществляться и другими способами. Например, вместо роликов может использоваться полый цилиндр с магнитом, находящийся в стеклянной трубке, из которой откачан воздух. Цилиндр перемещается под действием магнитного поля поплавка, конструкция которого аналогична рассмотренной ранее.

Обычно БУУ выполняют ограниченной длины. Поэтому при необходимости возможна установка нескольких БУУ с тем расчетом, чтобы они перекрывали друг друга.

Очень часто БУУ с индикацией уровня, использующей поплавок с магнитом, дополнительно снабжаются преобразователями уровня в унифицированный аналоговый сигнал. Таким образом, осуществляется дублирование измерений уровня.