5.3 Прилади для вимірювання рівня рідин

У системах водопостачання й водовідведення широко застосовують такі прилади:

П’єзометричний рівнемір (рис.5.3). Принцип дії заснований на вимірюванні рівня рідини у відкритих ємностях (при атмосферному тискові). Тиск повітря, що подається під шар рідини, приблизно дорівнює висоті стовпчика рідини над отвором труби, з якої виходить повітря.

Електронний сигналізатор рівня ЕСР й електронний індикатор рівня ЕІР. Призначенні для контролю рівня розчинів солей, кислот, луг, у тому числі питної й стічної води. Принцип дії застосований на змінені електричної ємності системи провідник (електрод) – розчин, при змінюванні рівня розчину (рис.5.4).

Реле рівня поплавкові – призначенні для фіксації граничних положень рівня. РП – 40 – однопозиційний – фіксує одне значення рівня (мінімальне або максимальне). РМ –51 – двохпозиційний – фіксує верхню й нижню границю рівня рідини в апараті. У поплавкових рівнемірах рівень рідини може бути градуйований також в одиницях об’єму рідини.

Індикатори рівня електроконтактні (рис.5.6). Призначенні для вимірювання рівня струмопровідних рідин, у тому числі води. Принцип дії застосований на замкненні електричного ланцюга (кола) при змочуванні пари електродів (другим електродом може бути сам апарат, якщо він металевий).

Радіоактивний рівнемір УР – 4. Має джерело радіоактивного  - випромінювання і приймальний прилад. Принцип дії застосований на фіксації зменшення радіоактивного вимірювання при проходженні через шар речовини.

5.4 Прилади для вимірювання витрат рідини

Вимірювання витрати рідини здійснюють приладами, що показують її кількість, яка протікає за певний, довільно обраний, період часу (швидкісні водоміри), або приладами, що показують миттєву витрату - витратомірами перемінного перепаду, що представляють собою дросельні пристрої в комплекті з диференціальними манометрами; витратомірами постійного перепаду (ротаметрами), а також індукційними витратомірами. Деякі модифікації витратомірів, що показують миттєву витрату, оснащуються інтеграторами, які підсумовують витрату рідини, що протікає.

У швидкісному водомірі (рис.5.7) вода, що протікає по трубопроводу, приводить в обертання встановлену в його корпусі вертушку зі швидкістю, пропорційною швидкості потоку; число обертів вертушки підсумовується рахунковим механізмом. Випускають такі водоміри двох типів: 1) з рухом води перпендикулярно до осі вертушки - крильчасті водолічильники (ВК і ВР), установлювані на горизонтальних ділянках трубопроводів (сучасні крильчасті лічильники можуть установлюватись у будь-якому положенні); 2) з рухом води паралельно осі вертушки - турбінні водоміри (ВВ), установлювані на горизонтальних, вертикальних і похилених трубопроводах. Перед водомірами обов'язково має бути пряма ділянка трубопроводу довжиною не менше 5 …8D_y.

Швидкісні водоміри працюють нормально при витраті близько 20% характерної витрати (витрата рідини в годину, при якій втрата напору у водомірі дорівнює 10 м вод. ст.). Водоміри використовують при тиску не більше 10 кгс/см² і температурі не вище 30°С, вони мають працювати повним перетином.

Витратоміри перемінного перепаду тиску (рис.5.8) застосовуються для контролю витрати рідин і газів. Вони складаються із дросельного пристрою - діафрагми, сопла, труби Вентурі, - установлюваних на трубопроводі. Дросельний пристрій створює місцеве звуження потоку. Перепад тиску в дросельнім пристрої вимірюється за допомогою дифманометра; його значення є мірою швидкості потоку в дросельному пристрої й, отже, мірою витрати.

Звужувальний пристрій установлюють у горизонтальних, похилених або вертикальних трубопроводах за умови їхньої роботи повним перетином. Необхідні найменші довжини прямих ділянок трубопроводів перед звужувальними пристроями залежать від виду місцевих опорів і відношення

(d - діаметр звужувального пристрою, D_y - внутрішній діаметр трубопроводу). Довжина прямої ділянки трубопроводу за звужувальними пристроями має бути не менше 5D_у.

Для виміру перепаду тиску у витратомірах застосовують дифманометри поплавкові, сильфонні, мембранні, кільцеві й дзвонові. .

Нормальні умови експлуатації диференціальних манометрів усіх типів: температура навколишнього повітря 5—50° С, відносна вологість до 80%, у ряді випадків відсутність вібрації.

Витратоміри постійного перепаду тисків — ротаметри - використовуються для контролю витрати рідин і газів. Дія їх заснована на переміщенні поплавця усередині конічної трубки або діафрагми у висхідному потоці вимірюваного середовища. Рівновага настає, коли перепад тиску у звуженому місці стає рівним вазі поплавця, що припадає на одиницю його поперечного переріза. Кожному значенню витрати середовища при певній її щільності й кінематичній в'язкості відповідає строго фіксоване положення поплавця.

Ротаметри встановлюються строго вертикально .. Нормальні умови роботи: температура навколишнього повітря 5—50° С, відносна вологість до 80%, відсутність вібрації.

Ротаметри скляні використовуються для контролю витрати по місцю. Для дистанційного контролю й передачі показань використовують ротаметри з електричним датчиком типу РЕД для виміру витрати рідини й газу , неагресивних стосовно нержавіючої сталі 1Х18Н9Т Довжина ліній зв'язку датчика й вторинного приладу до 250 м

В індукційних витратомірах (рис.5.9) використовується принцип електромагнітної індукції. Вимірювана електропровідна рідина протікає по короткій ділянці трубопроводу з ізоляційним покриттям, поміщеному в рівномірне магнітне поле. Електрорушійна сила, що наводиться в ній, пропорційна середній швидкості потоку, а отже, і витраті рідини, знімається двома діаметрально розташованими електродами, підсилюється й вимірюється вторинним приладом із диференційно-трансформаторною схемою передачі показань. Ці витратоміри придатні для контролю витрати електропровідних рідин (води, розчинів реагентів, застосовуваних на очисних спорудах). Витратоміри цього типу встановлюють у будь-якім положенні, яке забезпечує заповнення всього перетину датчика. Для них не потрібно прямолінійних ділянок трубопроводу. Відстань між датчиком і вимірювальним блоком до 100 м. Нормальні умови їхньої роботи: температура навколишнього повітря 5—50° С, відносна вологість до 80%.

РОЗДІЛ 6