4.3. Принцип работы емкостного уровнемера

Принципиальная схема емкостного уровнемера показана на рис. 2. В сосуд с жидкостью 1, уровень которой необходимо измерять, опущен электрод 2, покрытый изоляционным материа­лом. Электрод вместе со стенками сосуда образует цилиндри­ческий конденсатор, емкость которого меняется при колебаниях уровня жидкости. Величина емкости измеряется электронным блоком 3, который затем подает сигнал в блок 4, представляющий собой релейный элемент в схемах сигнализации достижения определенного уровня.

П

ринцип действия сигнализатора уровня заключается в том, что при резонансном методе контролируемая емкость, включен­ная параллельно с индуктивностью, образует резонансный кон­тур, настроенный на резонанс питающей частоты при опреде­ленной начальной емкости преобразователя, которая соответ­ствует наличию или отсутствию контролируемого вещества на заданном уровне.

И

зменение емкости преобразователя приводит к изменению собственной частоты контура и срыву резонанса.

Е

Рис. 2 .Схема емкостного уровнемера:

1 – сосуд с жидкостью;

2 – электрод;

3 – электронный блок;

4 – релейный блок или измерительный прибор

мкостный сигнали­затор, может быть использован для контроля в резервуарах уровня воды, кислотных и щелочных растворов, нефтепродуктов, масел и других жидких сред, а также для контроля в бункерах уровня сыпучих материалов.

При заметной разнице диэлектрических проницаемостей двух сред сигнализатор может быть применен для контроля положения границы раздела этих сред [1].

4.4. Методы измерения уровня сыпучих сред

Уровень сыпучих сред измеряется с помощью поплавкового и весового уровнемеров:

 Работа поплавкового уровнемера с поплавком постоянного погружения основана на поддерживающей способности сыпучего тела, выражающейся в том, что опущенный на открытую по­верхность поплавок прибора не проваливается в глубь сы­пучего материала.

 Весовые уровнемеры сыпучего материала применяются в тех случаях, когда подвеска бункера не вызывает конструктивных осложнений и загрузка и выгрузка материала производятся не рывками, а равномерным потоком. В качестве преобразова­телей в этом случае могут быть использованы различные весовые устройства. Так, в качестве преобразователя предельного уровня, если бункер покоится на опорных пружинах, могут быть исполь­зованы конечные выключатели. При нагружении бункера про­исходят сжатие опорных пружин и линейное перемещение бун­кера по вертикали. Штанга, укрепленная на бункере, взаимо­действуя с конечными выключателями, обеспечивает срабатыва­ние при наполнении и опорожнении бункера.

В качестве преобразователей в весовых уровнемерах могут использоваться динамические датчики и тензомеры. В этом случае измеряется давление, передаваемое на опору бункера. Это давление является функцией степени наполнения бункера материалом [1].

4.5. Радарные измерители уровня

Для сложных измерений уровня используются радарные измерители.

Радарные измерители производят безконтактные измерения уровня. Они удобны для применения, где необходимо прямое измерение; при измерении коррозионных, абразивных, клейких или вязких жидкостей, с которыми проблематично использование контактных устройств; измерение при изменениях температуры и давления.

Измерители использует радарную технологию, основанную на распространении непрерывного частотно-модулированного излучения (НЧМИ) микроволнового диапазона. Сигнал радара (рис. 3) (микроволна) посылается от измерителя к поверхности среды и отражается назад на приемник измерителя. Приемник оценивает разность фаз между посланным и принятым сигналом. Радарные измерители выдают аналоговый выходной сигнал 4-20 мА

Рис. 3. Ширина луча радарного измерителя APEX

Частота 24 ГГц и современная электроника позволяет радарным измерителям использовать небольшую антенну и получать узкий пучок излучения (рис. 4). Маленькая легкая антенна упрощает установку, а узкий луч уменьшает нежелательное эхо от препятствий, находящихся в резервуаре, таких как мешалки, теплообменники, трубы для заполнения, перегородки, теплозащитные карманы и периодические потоки для заполнения резервуара. Узкий луч также повышает удобство монтажа, поскольку измеритель может быть смонтирован на имеющиеся фланцы, расположенные достаточно близко к стенке резервуара.

Рис. 4. Схема размещения радарного измерителя APEX