Автоматизирован ные системы управления химико- технологическими процессами
Измерение уровня
1
уровнемеры
Радарные уровнемеры – наиболее универсальные средства измерения уровня и подобно акустическим уровнемерам, используют явление отражения электромагнитных колебаний от плоскости раздела сред жидкость-газ.
От ультразвуковых бесконтактных уровнемеров их выгодно отличает
гораздо меньшая чувствительность к температуре и давлению в рабочей емкости, а также большая устойчивость к запыленности, испарениям с контролируемой поверхности, пенообразованию.
2
уровнемеры
Датчик уровня построен по принципу радиолокатора. Преимущества:
•радиоволны могут распространяться и в вакууме, на них не влияет температура, давление, влажность, пена/туман/пыль, вид материала, плотность, значение диэлектрической постоянной, химически агрессивная среда, проводимость, изменение свойств материала (комкование), наличие подвижных поверхностей;
•надёжное измерение порошкообразных материалов;
•измерение уровня жидкостей при образовании пены
в условиях повышения давления; Недостатки:
•электромагнитные волны поглощаются диэлектриками (пластмасса, стекло, бумага и т.д.);
•диэлектрическая постоянная измеряемого вещества должна быть больше 1,6;
•клейкие вещества могут вызвать отказы.
3
уровнемеров
В• настоящее время широко используются два типа микроволновых уровнемеров:
импульсные - ;
с модулированным сигналом FMCW (frequency modulated continuous wave) - .
Частота излучения - 6…95 ГГц.
4
Типы антенн
а) рупорная (коническая)
б) рупорная (коническая) с уплотнением соединения, в) параболическая, е г) стержневая, д) планарная
е) трубчатая (волноводная)
а |
б |
д |
г |
в |
5
Диапазон измерений
Для измерения уровня в резервуаре со спокойной средой верхняя граница интервала диапа- зона измерений составляет от 15 до 50 м., для резервуара с возму- щенной поверхностью (турбулент- ные условия) – от 5 до 20 м.
6
уровнемеры
Рефлексные уровнемеры предназначены для измерения уровня, дистанции и объема жидко- стей, паст и сыпучих продуктов, а также разде- ла фаз жидких продуктов.
Рефлексные (волноводные) уровнемеры по принципу работы подобны радарным уровне- мерам, но электромагнитный импульс распространяется не в газовой среде, а по специальному зонду – волноводу.
7
Принцип действия
Данный датчик уровня использует электромагнитные импульсы, которые проходят по волноводу и отражаются от границы резкого изменения диэлектрической постоянной, что означает границу между воздухом и продуктом.
Когда радарный импульс достигает среды с другим коэффициентом диэлектрической проницаемости, часть энергии импульса отражает ся в обратном направлении.
Чем выше коэффициент диэлектрической проницаемости, тем выше интенсивность отраженного сигнала.
8
уровнемеров
Наличия в резервуаре внутренних конструкций вблизи зонда.
Среды с более высоким значением диэлектрической постоянной
(εr) отражают лучше, следовательно, для них диапазон измерений больше.
Наличие пены и частиц в атмосфере резервуара может ухудшить качество измерений.
Для оптимальной работы однопроводного зонда в неметаллических резервуарах (например, бетонных или пластиковых) зонд следует монтировать с металлическим фланцем.
Спокойная поверхность обеспечивает лучшее отражение, чем турбулентная, поэтому для турбулентной поверхности диапазон измерений будет меньше.
Наличия в резервуаре электромагнитных помех.
Следует избегать эксплуатации уровнемера в применениях со
средами, вызывающими сильные налипания/загрязнения зонда.
9
Типы зондов
1.коаксиальный,
2.жесткий двухстержневой,
3.жесткий одностержневой,
4.гибкий двухпроводный,
5.гибкий однопроводный.
10