27 Электромагнитные расходомеры

Электромагнитные (индукционные) расходомеры предназначе­ны для измерения расхода различ­ных жидких сред, в том числе пульп с мелкодисперсными неферромагнитными частицами, с элек­трической проводимостью не ниже 5 • 10—2 См/м, протекающих в

закрытых полностью заполненных трубопроводах. Широко приме­няются в различных отраслях пищевой промышленности.

Электромагнитные расходомеры выполняются в виде двух от­дельных блоков: измерительного пре­образователя расхода и изме­рительного блока — передающего преобразователя, в котором осу­ществляется приведение сигнала, полученного от измерительного преобразователя, к стандартизован­ному виду, удобному для дальней­шего использования.

Измерительный преобразователь расхода электромагнитного расходо­мера (рис. VIH.15) состоит из не­магнитного участка трубопровода 3 с токосъемными электродами 4 и яр­ма электромагнита 2 с обмоткой воз­буждения 1, охватывающего трубо­провод. При протекании электропро­водных жидко­стей по немагнитному трубопроводу 3 через однородное магнитное поле, создаваемое магни­том 2, в жидкости, которую можно представить как движущийся проводник, возникает электродвижу­щая сила, снимаемая электродами 4. Эта ЭДС Е прямо пропорцио­нальна средней скорости потока:

Е = В1_ср, (VIII.27)

где В— электромагнитная индукция в зазоре между полюсами магнита, Т; t — расстояние между электродами, м; vcv — средняя скорость потока, м/с.

Поскольку площадь сечения трубы постоянна, ЭДС, снимаемая с электродов, может быть выра­жена через объемный расход жид­кости:

E = BQ_О/D_У, (VIII. 28)

где Dy — внутренний (условный) диаметр трубы, равный расстоянию между электродами, м.

Далее сигнал, пропорциональный расходу, подается на измери­тельный блок (на рис. VIII. 15 не по­казан), где он приводится к стандартизованному виду и затем передается к прибору или друго­му измерительному устройству.

Индукционные расходомеры рассчитаны на условные проходы от 10 до 300 мм и обеспечивают из­мерение в пределах от 0,32 до 2500 м3/ч. Класс точности 1.

29 Поплавковые и мембранные уровнемеры

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ИЗМЕРЕНИИ УРОВНЯ

Практически во всех технологических процессах пищевой про­мышленности возникает необходи­мость измерять уровень жидких или сыпучих материалов, а также сигнализировать о достижении ими максимального или минимального значения для предупрежде­ния от переливов и пересыпаний или сни­жения уровня ниже допу­стимых пределов. Особенно широко средства измерений уровня ис­пользуются в производствах, связанных с переработкой и транспор­тировкой больших объемов жид­ких продуктов (пивоваренное, спиртовое, винодельческое, производство соков и т. п:),а также на эле­ваторах и мельницах.

Разнообразие условий измерения обусловило применение боль­шого количества физических прин­ципов, положенных в основу со­временных средств измерений уровня. Широкое применение нахо­дят механические, гидростатические, электрические (в том числе волновые), акустические, радио­изотопные принципы измерений. Современные приборы для измерения уровня можно разделить на две группы: уровнемеры, обеспечивающие получение непрерывной информа­ции б положении уровня в контро­лируемой емкости в любой мо­мент времени;

сигнализаторы, обеспечивающие получение информации (сигна­ла) о достижении уровнем каких-либо фиксированных значений, определяемых местом установки их чувствительных элементов. Уров­немеры могут быть снабжены сигнализирующими устрой­ствами и выполнять функции сигнализа­торов. Часто всю группу средств измерений уровня, предназначенных и для непрерывного измерения, и для сигнализации, называют уровнемерами. Оте­чественным приборостроением выпуска­ется широкая номенклатура уровнемеров и сигнализаторов уровня, обеспечивающих измере­ние и сигнализацию уровня жидких и сыпучих материалов практиче­ски во всем диапазоне их измене­ния (от нескольких сантиметров до десятков метров). Кроме того, выпускается ряд средств из­мере­ний, отвечающих требованиям конкретных технологических процессов пищевых производств.

МЕХАНИЧЕСКИЕ УРОВНЕМЕРЫ

Уровнемеры и сигнализаторы этой труппы получили широкое распространение в пищевой про­мышленности благодаря простоте, надежности и низкой стоимости. К группе механических уров­неме­ров относятся средства измерений, основанные на использовании механического силового воздейст­вия уровня измеряемого материа­ла на, их чувствительный элемент. К механическим отно­сятся по­плавковые (наиболее распространенные), мембранные и контакт­но-механические, а также виб­рационные приборы.

Поплавковые уровнемеры Существует большое разнообразие типов и модификаций по­плавковых уровнемеров и сигнализато­ров, различающихся конст­рукцией, характером измерения (непрерывное или дискретное), пределами измерения, условиями применения, системой дистанци­онной передачи и т. п. Принцип их действия основан на использо­вании перемещения поплавка, плавающего на поверхности жид­кости. Это перемещение механиче­ски или-с помощью системы дис танционной передачи (механической, пневматической, электриче­ской, частотной и др.) переда­ется к измерительной части прибора. На рис. IX. 1 приведена структурная схема поплавкового уров­неме­ра, положенная в основу многих промышленных приборов, приме­няемых для измерения уровня жидкостей.

Изменение уровня жидкости в емкости определяется с помощью поплавка 1, плавающего на ее по­верхности. Движение поплавка пе­редается с помощью троса или мерной ленты 2, перекинутой че­рез ролики 3 и 4, на мерный шкив 6, на оси которого укреплена стрел­ка 5, показывающая по шкале уровень жидкости в резервуаре. Поплавок и трос уравновешиваются контргрузом 7 или пружиной. Поплавковые приборы также широко применяются в качестве сиг­нализаторов и реле предельных значе­ний уровня неагрессивных или слабоагрессивных некристаллизующихся, а также неналипаю­щих жидкостей.

Мембранные уровнемеры Мембранные сигнализаторы уровня применяются для измерения уровня зерна и других сыпу­чих неслеживающихся материалов. В мембранном сигнализаторе уровня зерна (рис. IX.2), крепящего­ся к стенке бункера, усилие давле­ния зерна воздействует на гиб­кую мембрану 1 из прорезиненной ткани с жестким металлическим диском 2 и перемещает ее, преодолевая усилие пружины 3. Это перемещение приводит к переклю­чению электрических контактов. Микропереключателя 4, находящегося, внутри корпуса 5. Срабатывание контактов происходит при высоте слоя пшеницы над мембраной около 150 мм.