§ 2. Поплавковые и буйковые уровнемеры

В СССР и за рубежом для измерения уровня нефти и нефтепро­дуктов в резервуарах наиболее широко применяют поплавковые уровнемеры. Это обусловлено простотой их конструкции, достаточно высокой точностью, надежностью и сравнительно низкой стоимостью. Кроме того, эти уровнемеры удобны для товароучетных операций в резервуарных парках.

Наиболее распространены поплавковые уровнемеры, серийно вы­пускаемые нашей промышленностью, типа УДУ различных модифи­каций (табл. 8.1). Принцип действия их основан на следящем дей­ствии поплавка, плавающего на поверхности жидкости.

Схема уровнемера УДУ-10, являющегося основной базовой кон­струкцией, показана на рис. 8.1. Поплавок 1, подвешенный на пер­форированной мерной ленте 2, при движении скользит вдоль на­правляющих струн 3. Струны жестко закреплены на днище резервуа­ра и натянуты гайками 4, установленными на крышке верхнего люка резервуара. Лента по роликам 5 проходит через гидрозатвор 6 и вращает мерный шкив 7. Последний вращает механизм счетчика, показания которого соответствуют уровню нефтепродукта в резер­вуаре. Натяжение мерной ленты обеспечивается пружинным двига­телем постоянного момента.

Счетный механизм представляет собой десятичный счетчик с тре­мя малыми барабанами и одним большим, который по окружности имеет 100 делений. Цена одного деления составляет 1 мм.

У

ровнемер типа УДУ-10 предназначен для измерения уровня однородных взрывоопасных и невзрывоопасных, агрессивных (с агрессивностью, не превышающей агрессивность сернистой нефти) и неагрессивных, электропроводных и неэлектропроводных жидко­стей в резервуарах общепромышленного назначения. С его помощью можно проводить местный отсчет результатов измерения, а также подсоединять потенциометрические и кодоимпульсные датчики для передачи показаний на расстояние.

УДУ-10 может быть смонтирован на резервуарах различных ти­пов. Абсолютная погрешность при местном отсчете равна 4 мм, по­грешность дистанционной передачи с потенциометрической пристав­кой ±15 мм.

Для измерения уровня жидкости в сосудах с высоким давлением применяют уровнемеры с буйковым чувствительным элементом, прин­цип действия которого основан на изменении силы тяжести буйка при изменении глубины погружения его в жидкость.

В состав ГСП входят буиковые уровнемеры с пневматическим преоб­разователем УБ-11 и с электрическим преобразователем УБ-Э.

Приборы состоят из унифициро­ванных пневмо- и электросиловых преобразователей и измерительного блока. Описание преобразователей дано в гл. 3.

На рис. 8.2 показан пневматический буйковый уровнемер типа УБ-П, в котором измерительный блок, так же как и в электрических буйковых уровнемерах типа УБ-Э, представляет собой рычажную систему с чувствительным элементом в виде буйка 3. Буек подвешен к рычагу 4 при помощи призмы 5. Вывод рычага 4 из полости ра­бочего давления уплотнен с помощью одногофровой металлической мембраны 1. Начальный вес буйка уравновешивается специальным грузом 7, навинченным на плечо дополнительного рычага 6. Основа­ние 2 имеет фланец, который служит для крепления датчика к аппа­рату.

Принцип действия датчика основан на пневматической силовой компенсации. Изменение уровня жидкости, в которую погружен буек 3, приводит к изменению усилия, приложенного к рычагу 4. Это усилие через тягу 8 передается рычагу пневмосилового преобразова­теля и автоматически уравновешивается усилием, развиваемым дав­лением сжатого воздуха в сильфоне 9 обратной связи преобразова­теля. Давление обратной связи одновременно является выходным сигналом датчика.

Наибольшее усилие рычаг 4 воспринимает в том случае, когда буек 3 не погружен в жидкость. Этому нулевому значению уровня соответствует выходной сигнал, равный 100 КПа. При увеличении уровня жидкости, в результате увеличения выталкивающей силы, усилие, приложенное к рычагу 4, уменьшается и при полном погру­жении буйка в жидкость выходной сигнал равен 20 КПа. Класс точности приборов 1,0 и 1,5.