4.3 Буйковые уровнемеры

 

Буйковые уровнемеры входят в номенклатуру приборов ГСП.

В основу работы буйковых уровнемеров  (см. рисунок 4.2) положено физическое явление, описываемое законом Архимеда.Чувствительным элементомв этих уровнемерах являетсяцилиндрический  буек, изготовленый из материала с плотностью ≥ плотности жидкости. Буек находится в вертикальном положении и частично погружен в жидкость. При изменении уровня жидкости в аппарате масса буйка в жидкости изменяется пропорционально изменению уровня. Преобразование веса буйка в сигнал измерительной информации осуществляется с помощью унифицированных преобразователей «сила-давление» и «сила – ток », поэтому различают пневматические и электрические буйковые  уровнемеры.

 

 

                     Рисунок 4.2 -  Схема буйкового уровнемера

 

Обозначения на рисунке 4.2: 1 – буек; 2 – рычаг; 3 – сопло; - первоначальный уровень жидкости; М – вращающий момент.

Когла уровень жидкости увеличивается до h, буек погружается в жидкость, по закону Архимеда вес буйкаGуменьшится, значит уменьшится момент М и рычаг 2 начнет поворачиваться вокруг точки О по часовой стрелке. Заслонкой начнет прикрываться отверстие сопла 3, отсюда пневматическая передача

                                                     Рвых= k G,                                            (4.1)

                          

где   G - изменение веса буйка;

k-  коэффициент передачи уровнемера.

Уровнемер  можно градуировать весовым методом.

 Рвых  изменяется от  0,02 МПа до 0,1 МПа.Tемпература рабочей среды= -40 - +400  С. Рабочее давление = 16 Мпа. Класс точности 1,0 - 1,5.

4.4 Гидростатические си уровня

 

Измерение уровня гидростатическими уровнемерами сводится к измерению гидростатического давления P, создаваемого столбом h жидкости постоянной плотности , согласно равенству 

                                                  P =  g h.                                                          (4.2)

 

Измерение гидростатического давления осуществляется:

1)    манометром, подключаемым на высоте, соответствующей нижнему предельному значению уровня;

2)    дифманометром,подключаемым к резервуару на высоте, соответствующей нижнему предельному значению уровня, и к газовому пространству над жидкостью.

 

4.4.1  Схемы измерения уровня манометром  

 

                     А)                                                                             Б)           

 

                         Рисунок 4.3 - Схемы измерения уровня манометром

 

На рисунке  4.3А  может быть использован  манометр любого типа.

На рисунке 4.3Б  используется манометр, измеряющий давление воздуха в колоколе 2, отверстие которого перекрыто тонкой эластичной мембраной 1.

          В рассмотренных схемах погрешности измерений определяется классом точности манометров и изменениями плотности жидкости.

          Измерение P манометрами целесообразно в резервуарах, работающих при атмосферном давлении.

Для измерения уровня жидкости в технологических аппаратах, находящихся под давлением, широкое применение получили дифманометры. С их помощью возможно также измерение уровня  жидкости в открытых резервуарах, уровнях раздела фаз и уровнях раздела жидкостей.