3.3.2.3. Плотномеры жидких сред.

Плотность

В промышленности наибольшее применение нашли весовые, поплавковые, гидростатические и вибрационные плотномеры. Известны также радиоизотопные плотномеры, основанные на ослаблении потока -излучения после прохождения среды с определенной плотностью.

3.4. Приборы для измерения уровня.

Приборы для измерения уровня называются уровнемерами. В зависимости от метода преобразования значений уровня в стандартный электрический или пневматический сигналы уровнемеры делятся на следующие группы:

- поплавковые уровнемеры,

- гидростатические уровнемеры,

- ультразвуковые уровнемеры,

- радарные уровнемеры,

- емкостные уровнемеры.

3.4.1. Поплавковые уровнемеры.

Принцип действия основан на перемещении поплавка, находящегося на поверхности жидкости, и преобразовании этого перемещения в нормированный электрический или пневматический выходной сигнал.

В качестве преобразователей перемещения поплавка применяются:

- дифференциально-трансформаторная схема;

- ферродинамическая схема;

- потенциометрическое устройство;

- сопло-заслонка (преобразование в пневматический сигнал).

3.4.2. Гидростатические уровнемеры.

Принцип действия гидростатического уровнемера основан на зависимости уровня жидкости

постоянной плотности от давления столба жидкости: .

Разновидностью гидростатического уровнемера является погружной зонд, используемый для измерения уровня в резервуарах, колодцах, скважинах и т.п.

Давление столба жидкости, пропорциональное глубине погружения, воздействует через разделительную мембрану на тензорезистивный датчик. Это давление сравнивается с атмосферным, которое передается через вентиляционную трубку, находящуюся в соединительном кабеле. Выходное напряжение мостовой схемы датчика преобразуется в токовый сигнал.

3.4.3. Ультразвуковые уровнемеры.

Принцип действия ультразвукового уровнемера основан на зависимости времени прохождения ультразвуковых колебаний (40-70кГц) от границы раздела 2-х сред с различной плотностью.

Ультразвуковой уровнемер состоит из ультразвукового излучателя и преобразователя, включающего генератор колебаний, усилитель, фазовый детектор, микропроцессор. Уровень жидкости определяется по временному интервалу исходя из соотношения высоты столба жидкости и скорости распространения звука в среде с:

На точность ультразвукового уровнемера оказывает влияние плотность, температура воздушного слоя, наличие пыли, дыма.

Для снижения погрешности от изменения температуры среды в сенсор устанавливается датчик температуры.

По нахождению сенсора различают бесконтактные и контактные сенсоры.

Контактный сенсор представляет собой погружной элемент (трос или штырь).

Бесконтактный сенсор имеет ряд преимуществ, среди которых высокая надежность измерения, простота эксплуатации и ремонта.