Билет №24

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;

l - длина буйка;

γ- удельный вес жидкости.

Рис. Цилиндрический буек

Принцип действия буйковых уровнемеров основан на том, что на погруженный буек действует со стороны жидкости выталкивающая сила F. По закону Архимеда эта сила равна массе жидкости, вытесненной буйком. Количество вытесненной жидкости зависит от глубины погружения буйка, т.е. от уровня в емкости. Таким образом, в буйковых уровнемерах измеряемый уровень преобразуется в пропорциональную ему выталкивающую силу. Поэтому зависимость выталкивающей силы от измеряемого уровня линейная.

Буйковый уровнемер представляет собой прибор, преобразующий изменение выталкивающей силы во вращательное движение вала вокруг оси торсионной трубки уровнемера. При изменении уровня жидкости (уровня поверхности раздела сред) или плотности жидкости происходит смещение буйка, которое приводит к повороту торсионной трубки (угол поворота пропорционален изменению выталкивающей силы, моменту силы, действующей на буек). Поворотное движение торсионной трубки передается на цифровой контроллер, который преобразует угол поворота в электрический сигнал. Кроме аналогового сигнала 4-20 мА, который подается на выход, контроллер может передавать информацию в цифровом виде по протоколу HART, что позволяет пользователю легко получить доступ к информации, которая может быть критической для данного технологического процесса.

Буйковый уровнемер состоит из сенсора уровня и контроллера.

Сенсор уровня состоит из камеры, поплавка, вала, торсионной трубки и подвесного вала

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.