5. Радиоизотопные уровнемеры

Принцип действия радиоизотопных уровнемеров основан на регистрации радиационного излучения, проходящего две среды с различными поглощающими свойствами и меняющего интенсивность при перемещении границы этих сред. Чаще всего используется различие в поглощении ионизирующего излучения воздухом и измеряемой жидкостью или сыпучим материалом.

В любом радиоизотопном уровнемере основными узлами являются источники и приемники излучения. В качестве источников чаще всего применяются у-излучатели: кобальт-60, це-зий-137, селен-75 и др. В качестве приемников — счетчики, полупроводниковые детекторы. Возникающие на выходе детектора импульсы усиливаются и преобразуются электронной аппаратурой в электрический сигнал, соответствующий изменению уровня и используемый для целей контроля.

Структурная схема радиоизотопного индикатора уровня приведена на рис. 10. Прибор предназначен для бесконтактной сигнализации подхода границы раздела двух сред к задан­ному значению. Уровнемер состоит из источника радиоактивного излучения А и блока счетчиков Б, представляющего собой кожух со смонтированными в нем счетчиками. Счетчики 1 фиксируют изменение количества квантов, если граница раздела сред находится ниже или выше заданного значения уровня. Импульсы радиоизотопного излучения фиксируются при по­мощи мультивибратора 2 и поступают на измеритель скорости счета 3. Напряжение, вырабатываемое им, усиливается элект­ронным усилителем 4, который управляет сигнальным устройством 5. Точность приборов ± 20 мм при расстоянии между источником излучения и детектором до 6 м.

6. Уровнемеры для сыпучих материалов

Для измерения уровня сыпучих материалов применяются уровнемеры поплавковые, электрические емкостные, с гибким проволочным щупом, с мембранным преобразователем и др. Сигнализаторы с гибким проволочным щупом имеют специальную трубку, состоящую из двух контактов, которые замыкаются при изгибе щупа от давления на него сыпучего материала.

Принцип действия мембранных уровнемеров основан на свойстве сыпучих материалов создавать давление как на дно, так и на стенки сосуда. Применительно к сыпучим материалам мембран­ные приборы являются только указателями предельного уровня. На рис. 11 показан указатель уровня с металлической мембраной, состоящий из мембраны 1 с закрепленным по центру штоком 2. При прогибе мембраны шток воздействует на контактное устройство 3. На кронштейне 4 закреплена возвратная пружина 5, натяг которой осуществляется с помощью регулировочного винта 6. Изолятор 7 крепится в корпусе сигнализатора 8. Такие указатели устанавливаются на различной высоте в стенках бункеров или силосных башен для муки, зерна и других материалов. Под давлением сыпучего материала мембрана прогибается и через перемещение штока замыкает контактное устройство, обеспечивающее подачу электрического сигнала о достижении заданного уровня материала. При понижении уровня пружина 5 возвращает мембрану в исходное положение и контактное устройство размыкается.

7. Области применения уровнемеров в различных отраслях пищевой промышленности

Для измерения уровней в пищевой промышленности широко применяются такие общепромышленные приборы, как поплавковые, буйковые, пьезометрические, емкостные, кондуктометрические, мембранные и другие уровнемеры. Однако области применения их обусловливаются конкретными требованиями технологических процессов пищевых производств. Так, например, буйковые уровнемеры успешно применяют в непрерывных технологических процессах производства спирта, пива, кваса. В то же время эти приборы не могут быть использованы в процессах, где встречаются быстрокристаллизующиеся, липкие, вязкие продукты.

Достаточно эффективными для измерения уровня быстро-кристаллизующихся жидкостей, таких, как сахарные растворы, виноматериалы и т. п., являются пьезометрические уровнемеры, но для работы их требуется чистый сжатый воздух давлением до 20 кПа.

В сахарном производстве для измерения и регулирования уровня в сборниках воды и продуктов, известкового молока в мешалках находят широкое применение поплавковые уровнемеры.

В хлебопекарной промышленности хорошо зарекомендовали себя мембранные сигнализаторы уровня, контролирующие уровень опары, теста и др.

Емкостные сигнализаторы уровня устанавливаются в сборниках готовой продукции — сока, вина, молока, масла, спирта. И наконец, кондуктометрические уровнемеры используются для контроля уровня электропроводящих жидкостей: воды, соков, купажей, свекловодяной смеси, жидких компонентов, маргариновой эмульсии.

Контрольные вопросы

Какие цели преследует контроль уровня?

Как подразделяются приборы для измерения уровня по характеру работы и принципу действия?

Какие бывают поплавковые приборы? Каковы их устройство и области применения?

Расскажите о принципе действия и устройстве гидростатических уровнемеров.

На каких принципах основано действие емкостных и кондуктометрических сигнализаторов уровня?

Расскажите об их преимуществах и недостатках.

Какие приборы применяются для контроля уровня сыпучих материалов?