Пьезометрические уровнемеры

В этих приборах измерение уровня жидкости постоянной плотности сводятся к измерению давления, создаваемого столбом жидкости. Уровнемер состоит (рис.4) из опускаемой в резервуар трубке I ; манометра 5, для контроля давления воздуха в трубке, а следовательно, и уровня жидкости ; фильтра 4, пневморедуктора 3 и контрольного устройства 2, служащего для визуального контроля передачи воздуха через трубку.

Подобные приборы применяют для измерения агрессивных, загрязнен­ных и быстрокристаллизующихся жидкостей с точностью измерения +-1,5% при постоянной плотности жидкости.

Уровнемеры - дифманометры

Уровень продукта в резервуарах можно измерять дифманометром. Причем такими уровнемерами возможно измерение уровня в сосудах под давлением и под вакуумом. На рис 5,а показана схема трубных соеди­нений дифманометра при измерении уровня в открытом сосуде, а на рис 5,6 при измерении уровня в сосуде под давлением. При установке дифманометра обязательно применение уравнительного сосуда, заполнен­ного той жидкостью, уровень которой измеряется. Назначение уравнитель­ного сосуда - обеспечение постоянного столбе жидкости в одном из ко­лен дифманометра. Высота столба жидкости во втором колене дифманометра изменяется с изменением уровня в резервуаре, т.е. меняется пере­пад давления на дифманометре, по которому и судят об уровне. В качест­ве уровнемеров применяют поплавковое, мембранные и сильфонные дифманометры. Погрешность уровнемеров - дифманометров составляет +- I % и

+-1,5 %.

Мембранные уровнемеры

Чувствительным элементом этих уровнемеров является мембрана -установленная в нижней части резервуара, в котором измеряется уровень. Известно, что столб жидкости создает давление

P=*H*g (V)

где ρ - плотность жидкости, кг/м³;

H - уровень жидкости, м;

g – ускорение свободного падения, м/с².

Рис 4

Рис 5

Таким образом, при изменении уровня изменяется давление жидкости, которое действует на мембрану. Изменение давления вызывает изменение прогиба мембраны, по величине которого судят об уровне жидкости. Погрешность таких приборов составляет +- 15 мм.

Кондуктометрические уровнемеры

Принцип действия кондуктометрических (омических) приборов основанных на изменении сопротивления между электродами при изменении уровня жидкости в резервуаре, в котором установлены электроды.

Эти приборы используются. в основном для сигнализации и поддержания в заданных пределах уровня электропроводных жидкостей. Рабочий ток, протекающий между электродами, может быть постоянным и переменным. Постоянный ток должен быть ограничен по плотности, т.к. в против­ном случае может возникнуть электролитическое разложение продукта, уровень которого измеряется. Кондуктометрические сигнализаторы уровня выпускают для сигнализации одного, двух и трех положений уровня. Одним из электродов датчика может служить электропроводяший корпус резервуара.

Приборы этой группы надежны в эксплуатации, просты по устройству,

но могут применятся только для электропроводных жидкостей ≥10^-2 см/м. Погрешность срабатывания от ± 2 до ± 10 мм для различных типов приборов.

Емкостные уровнемеры

Для непрерывного измерения уровня различных материалов и сигнализации его предельных значений широко используются емкостные уровнемеры. Принцип действия основан на изменении емкости датчика при изменении уровня продукта в межэлектродном пространстве датчика. Для неэлектропроводных продуктов применяют металлические электроды в виде стержней, тросов или параллельных пластин. Для электропроводных продуктов электроды покрываются чаще всего фторопластом. Одним из электродов может служить корпус металлического резервуара.

.Достоинством емкостных прибор является возможность и измерения, и сигнализации уровня сыпучих я жидких, проводящих и не проводящих продуктов. Недостаткам их следует отнести низкую помехоустойчивость, что приводит к ложным обрабатыванием, и ограниченную длину коаксиального кабеля, соединяющего датчик с электронным блоком. Погрешность сигнализации уровня составляет от ±2,5 до ±15мм. Погрешность измерения уровня ±2,5% от верхнего предела измерения.

Индуктивные уровнемеры

Принцип действия этих уровнемеров основан на измерении индуктивности катушки датчика. При повышении или понижении уровня индуктивности катушки изменяется в связи с изменением электрических потерь в измеряемой среде. Контролируемая среда должна иметь высокую электропроводимость ≥10^-2 см/м.

Приборы для непрерывного измерения уровня имеют одну катушку «индуктивности, охватывающую весь диапазон измерения уровня. Измерительной схемой может являться уравновешенный или неуравновешенный мост.

Сигнализирующие приборы состоят из ряда расположенных вдоль Общей оси независимых катушек, каждая из которых включена в соответствую схему с электромагнитным реле. Реле срабатывает, когда уровень измеряемой жидкости достигает соответствующей катушки датчика.

Катушки помещаются обычно в защитный чехол-трубку из немагнитного материала, т.е. контакт с продуктом отсутствует.

Погрешность таких устройств ±2,5 %. Диапазон измерения до 5 м.