13.Ротаметры.Тахометрические расходамеры
Одним из простейших приборов, предназначенных для измерения расхода жидких и газообразных средств (расходомеров), является ротаметр.
Данное устройство состоит из трёх элементов.
Корпус,
представляющий собой прозрачную трубку
со сквозным коническим отверстием. Он
изготавливается из ПВХ, полисульфона
или трогамида. Снаружи на корпус нанесена
вертикальная шкала – её вид установлен
Госстандартом (индивидуально для всех
типов измеряемых сред). Размерность
градуировки – единица объёма на единицу
времени (л/мин).
Поплавок, свободно перемещающийся внутри корпуса по направляющей и занимающий определённое положение под напором жидкости или газа – разное в зависимости от интенсивности потока. Верхний срез поплавка является указателем прибора – по нему производится отсчёт при снятии результатов измерений.
Резьбовые штуцеры, предназначенные для монтажа устройства на трубопровод.
При необходимости ротаметры оснащаются датчиками минимального и максимального значений измеряемой величины и трансмиттером сигнала.
Принцип работы ротаметра
Прибор монтируется лишь на вертикальные трубопроводы, поток среды в которых направлен снизу вверх. Перемещающееся по трубам вещество попадает на специальные бороздки поплавка, расположенные в верхней части, и заставляет его вращаться и передвигаться вверх или вниз – направление зависит от интенсивности расхода.
Устойчивое положение поплавок занимает тогда, когда сила потока становится равной силе действующей на перемещающийся по конической трубке элемент гравитации (иначе: когда вес поплавка, приходящийся на единицу площади поперечного сечения, становится равным перепаду давления). Такое «уравновешивание» возможно благодаря устройству прибора: величина зазора, по которому проходит поток среды, изменяется в зависимости от того, какое положение занимает поплавок в конической трубке.
В момент установившегося равновесия снимаются показания прибора – верхний срез поплавка указывает на градуировочной шкале величину, соответствующую расходу вещества.
Тахометрические расходомеры содержат электрические преобразователи частоты вращения чувствительного элемента в электрический сигнал, измеряемый затем показывающим прибором. В зависимости от устройства расходомеры этого типа подразделяют на турбинные и шариковые. Их применяют для измерения расхода различных жидкостей (реже газов), причем некоторые их разновидности могут использоваться в загрязненных жидкостях.
Турбинные расходомеры применяют для измерения расходов различных жидкостей, кроме очень вязких и загрязненных. Для измерения расхода газа их используют реже вследствие его малой плотности. Кроме того, в газовой среде ускоряется износ подшипников.
14.Измерение уровня жидкости
датчики уровня, реле уровня - уровнемеры применяются для измерения непрерывного уровня (текущего) и предельного уровня (максимального или минимального) жидких, вязких, и сыпучих веществ.
Поплавковые датчики уровня - простейшие уровнемеры для сигнализации и контроля предельного уровня невязких жидкостей.
Вибрационные датчики уровня для сыпучих, липких и пастообразных вещетв с низкой текучестью.
Емкостные датчики уровня для измерения текущего уровня, контроля через стенку емкости, при высокой температуре и давлении.
Ультразвуковые датчики уровня для измерения текущего и предельного уровня, с цифровым
Лазерные датчики уровня для бесконтактного измерения фотоэлектрическим методом.
Поплавковые датчики уровня |
||||
Поплавковые датчики уровня - это самые простые уровнемеры по конструкции и принципу действия. Конструктивно состоят из поплавка с магнитом внутри и корпуса с магнитными (герконовыми) контактами, срабатывающими при приближении магнита, либо поплавка напрямую соединенного с электрическим переключателем, который срабатывает при достижении определенного уровня жидкости в емкости. При правильном выборе поплавковые датчики уровня устойчивы к пене и пузырькам в жидкости, могут работать с очень вязкими жидкостями, а также при высоких температурах и давлениях. Простота конструкции поплавковых датчиков обеспечивает им надежность и экономичность в обслуживании. Для измерения уровня вязких, неоднородных жидкостей, а так же жидкостей с тевердыми включениями или засыхающих жидкостей необходимо использовть специальные поплавковые датчики. |
|
|
|
|
В |
||||
Вибрационные датчики уровня применяются для измерения в жидких и сыпучих веществ различной плотности и вязкости в широком диапазоне давлений и температур. Принцип действия вибрационных датчиков уровня основан на затухании колебаний рабочих пластин резонатора (камертона) датчика в жидкостях или сыпучих продуктах. Достоинством вибрационных датчиков уровня является невосприимчивость к размерам частиц, плотности и влажности среды, к влиянию электрических и магнитных полей. Вибрационный датчик уровня сохраняет работоспособность даже при значительном налипании контролируемого материала на рабочие повеерхности пластин резонатора. На показания вибрационных датчиков уровня не влияет наличие пены, пузырьков, взвешенных частиц в измеряемой среде. |
|
|
|
|
У льтразвуковые датчики уровня |
||||
Ультразвуковые датчики уровня применяют для бесконтактного измерения непрерывного и предельного уровня жидких или сыпучих продуктов. Датчик состоит из генератора ультразвукового сигнала, приемного устройства и электронного контроллера. Ультразвуковой датчик работает по принципу радара. Излучаемый ультразвуковой импульс от датчика отражается от поверхности жидкости или сыпучего материала и попадает обратно в датчик. По времени распространения прямого и отраженного сигнала судят об уровне жидкости. В зависимости от области применения, выпускаются датчики уровня с пороговым или аналоговым выходами, а так же цифровыми интерфейсами, например PrifiBus, RS485. Ультразвуковые датчики компактны, имеют надежную конструкцию, не имеют подвижных частей и практически не нуждаются в обслуживании. Современная электроника ультразвуковых датчиков уровня, и их правильный монтаж позволяет убрать помехи, возникающие от отражения сигнала от стенок емкости, обогревателей или охладителей внутри емкости, а так же работающих мешалок. |
|
|
|
|
Е мкостные датчики уровня |
||||
Емкостные датчики уровня применяются для бесконтактного измерения предельного уровня как жидких, так и сыпучих веществ, состоящих из разного материала. Чувствительный элемент емкостных датчиков изготовлен в виде пластин конденсатора. Приближение объекта из любого материала к емкостному датчику ведет к изменению емкости конденсатора и к срабатыванию переключающего элемента. В некоторых случаях измерение уровня может вестись через стенку емкости. Емкостные датчики имеют широкий диапазон рабочих температур и большое расстояние срабатывания, а также устойчивы к воздействию электромагнитных полей и соответствуют классу защиты IP 67 для работы в тяжелых условиях эксплуатации. |
|
|
|
|
О птические контактные датчики уровня |
||||
Оптические датчики уровня жидкости срабатывают при контакте с жидкой средой. Рабочий элемент оптического датчика уровня - стеклянный конус и важно, чтобы жидкость смачивала его. Оптические датчики уровня не показывают текущий уровень жидкости, а сигнализируют о достижении предельной величины уровня. Область применения таких датчиков - управление насосами для защиты от сухого хода. |
|
|
|
|
Л азерные датчики уровня |
||||
Лазерные датчики уровня используют фотоэлектрический способ, при котором лазерным лучем измеряется расстояние до поверхности вещества. |
|
|
|
|
ибрационные
датчики уровня