Yoga-mgn.ru

Строительный журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Уровнеметрия. Классификация приборов для измерения уровня

Уровнеметрия. Классификация приборов для измерения уровня

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ ЖИДКОСТИ И СЫПУЧИХ ВЕЩЕСТВ

Термины и определения

Level meters for liquid and solids. Terms and definitions

Дата введения 1982-07-01

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 2 июня 1981 г. N 2775 срок введения установлен с 01.07.82

ПЕРЕИЗДАНИЕ. Июль 1991 г.

Настоящий стандарт устанавливает применяемые в науке, технике и производстве термины и определения понятий в области приборов для измерения уровня жидкости и сыпучих веществ.

Термины, установленные стандартом, обязательны для применения в документации всех видов, научно-технической, учебной и справочной литературе.

Для каждого понятия установлен один стандартизованный термин. Применение терминов — синонимов стандартизованного термина запрещается.

Установленные определения можно, при необходимости, изменять по форме изложения, не допуская нарушения границ понятий.

В стандарте приведен алфавитный указатель содержащихся в нем терминов.

В стандарте имеется справочное приложение, содержащее термины и определения понятий, используемых в тексте стандарта.

Стандартизованные термины набраны полужирным шрифтом.

1. Преобразователь уровня

Первичный измерительный преобразователь, непосредственно воспринимающий измеряемый уровень жидкости или сыпучего вещества

2. Уровнемер с визуальным отсчетом

Уровнемер, основанный на визуальном измерении высоты уровня жидкости.

Примечание. Высоту уровня жидкости измеряют в стеклянной трубке, сообщающейся с контролируемым сосудом в нижней, а иногда и в верхней части, или же при помощи прозрачной вставки, помещенной в стенке контролируемого сосуда, например, барабанно-парового котла

3. Зондовый уровнемер

Уровнемер, основанный на измерении высоты уровня жидкости или сыпучего вещества при помощи зонда или измерительной рейки.

Примечание. В процессе измерения зонд или рейку погружают до упора, например, до дна сосуда

4. Поплавковый уровнемер

Уровнемер, основанный на измерении перемещения поплавка, частично погруженного в жидкость.

Примечание. Поплавок может находиться в контролируемом сосуде или в сосуде, сообщающемся с ним

5. Поплавково-рычажный уровнемер

Уровнемер, у которого поплавок закреплен на рычаге и перемещается по дуге круга

6. Поплавково-ленточный уровнемер

Уровнемер, у которого движение поплавка передается при помощи ленты или троса

7. Поплавково-индуктивный уровнемер

Уровнемер, у которого поплавок связан с индуктивным преобразователем перемещения поплавка

8. Буйковый уровнемер

Уровнемер, основанный на измерении перемещения буйка или силы гидростатического давления, действующей на буек

9. Гидростатический уровнемер

Уровнемер, основанный на измерении гидростатического давления жидкости, зависящего от высоты ее уровня

10. Дифманометрический уровнемер

Гидростатический уровнемер, в котором гидростатическое давление измеряют при помощи дифференциального манометра

Гидростатический уровнемер, в котором гидростатическое давление жидкости преобразуется в давление воздуха

12. Барботажный уровнемер

Пневмоуровнемер, в котором воздух, подаваемый от постороннего источника, барботирует через слой жидкости

13. Весовой уровнемер

Уровнемер, основанный на измерении полной или частичной массы сосуда с жидкостью или сыпучим веществом.

Примечание. Одна из возможных реализаций весового уровнемера состоит в измерении нагрузки на одну из опор сосуда

14. Дилатометрический уровнемер

Уровнемер, основанный на температурном изменении длины наклонной металлической трубки от высоты уровня жидкости.

1. Наклонная металлическая трубка образует сосуд, сообщающийся с контролируемым

2. Уровнемер предназначен для паровых котлов и им подобных сосудов, обеспечивающих сохранение высокой температуры наклонной трубки

15. Кондуктометрический уровнемер

Уровнемер, основанный на зависимости омического сопротивления элемента электрической цепи от высоты уровня жидкости

16. Термокондуктометрический уровнемер

Кондуктометрический уровнемер, элементом электрической цепи которого является нагреваемый током резистор с большим температурным коэффициентом.

Примечание. Резистор, расположенный в виде вертикальной проволоки или спирали по высоте контролируемого сосуда, изменяет свою температуру, а следовательно, и омическое сопротивление в зависимости от уровня жидкости.

17. Электрокондуктометрический уровнемер

Кондуктометрический уровнемер, элементом электрической цепи которого является один или два стержневых электрода, введенных в электропроводную жидкость

18. Электроконтактный уровнемер

Уровнемер, основанный на ступенчатом включении контактов электрической цепи, расположенных на различных высотах.

Примечание. Включение контактов производится непосредственно электропроводной жидкостью или через подвижные элементы, например гибкие нажимные мембраны, сыпучим веществом

19. Оптический уровнемер

Уровнемер, основанный на зависимости интенсивности поглощения светового потока от высоты уровня жидкости

20. Акустический уровнемер

Уровнемер, основанный на зависимости интенсивности поглощения или времени распространения акустических колебаний от высоты уровня жидкости или сыпучего вещества

21. Ультразвуковой уровнемер

Акустический уровнемер, работающий на звуковых колебаниях высокой частоты

22. Эхолокационный уровнемер

Ультразвуковой уровнемер, основанный на зависимости времени распространения акустических колебаний от излучателя до границы раздела сред и обратно от высоты уровня жидкости

23. Ионизационный уровнемер

Уровнемер, основанный на зависимости ионизационного тока, возникающего под воздействием ионизирующего излучения, от высоты уровня жидкости или сыпучего вещества

24. Радиоизотопный уровнемер

25. Емкостный уровнемер

Уровнемер, основанный на зависимости электрической емкости конденсаторного преобразователя, образованного при помощи одного или нескольких стержней, цилиндров или пластин, частично введенных в жидкость, от высоты уровня жидкости или сыпучего вещества

Примечание. Стержни, цилиндры или пластины не изолированы в случае неэлектропроводной жидкости, являющейся диэлектриком конденсатора, и изолированы в случае электропроводной, служащей одной из обкладок конденсатора

26. Волновой уровнемер

Уровнемер, основанный на зависимости параметров колебаний электромагнитных или звуковых волн от высоты уровня жидкости или сыпучего вещества

27. Резонансный уровнемер

Волновой уровнемер, основанный на зависимости резонансной частоты или добротности колебательного контура, одной из частей которого является сам сосуд с жидкостью или элемент, вводимый в него, от высоты уровня жидкости

28. Интерференционно-локационный уровнемер

Волновой уровнемер, основанный на зависимости сдвига во времени между падающей волной и волной, отраженной от поверхности жидкости, от высоты уровня жидкости

29. Индуктивный уровнемер

Уровнемер, основанный на зависимости комплексного сопротивления одной или нескольких катушек индуктивности, отделенных от жидкости экраном из немагнитного материала.

Примечание. Применяют для измерения уровня расплавленных металлов

Приборы для измерения уровня

Для измерения уровня жидкостей применяются специальные средства измерений – уровнемеры. Многообразие типов уровнемеров, принцип действия которых основан на различных физических методах, объясняется разнообразием свойств измеряемых жидкостей.

Наибольшее распространение получили следующие виды уровнемеров:

1. Уровнемеры с визуальным отсчетом;

2. Буйковые и поплавковые уровнемеры;

3. Гидростанические уровнемеры;

4. Пьезометрические уровнемеры;

5. Дифманометрические уровнемеры;

6. Радиоактивные уровнемеры;

7. Акустические и ультразвуковые уровнемеры;

8. Емкостные уровнемеры.

Уровнемер с визуальным отсчетом — уровнемер, основанный на визуальном измерении высоты уровня жидкости. Уровень жидкости измеряют в стеклянной трубке, сообщающейся с контролируемым сосудом в нижней, а иногда и в верхней части, или же при помощи прозрачной вставки, помещенной в стенке контролируемого сосуда, например, барабанно-парового котла

Буйковый уровнемер – уровнемер, принцип действия которого основан на измерении перемещения буйка или силы гидростатического давления, действующей на буек (силы Архимеда).

Буек в отличие от поплавка не плавает на поверхности жидкости, а погружен в жидкость и перемещается в зависимости от ее уровня.

Буйковые уровнемеры наиболее часто применяются для измерения уровня однородных, в том числе агрессивных, жидкостей, находящихся при высоких рабочих давлениях (до 32 МПа), широком диапазоне температур (от –200 до +600 °С) и не обладающих свойствами адгезии (прилипания) к буйкам.

Главной особенностью буйковых уровнемеров является возможность измерения уровня границы раздела двух жидкостей.

Недостатком буйковых уровнемеров являются зависимость их точности от плотности и температуры измеряемой среды, ограниченность использования для больших (свыше 16 м) диапазонов измерения уровней жидкостей и жидкостей, обладающих адгезией к буйку.

Пьезометрический уровнемер – уровнемер, принцип действия которого основан на преобразовании гидростатического давления жидкости в давление воздуха, подаваемого от постороннего источника и барботирующего через слой жидкости.

У этого уровнемера чувствительный элемент не находится в непосредственном контакте с измеряемой средой, а воспринимает гидростатическое давление через воздух, что является его достоинством.

Для пьезометрических уровнемеров также характерна погрешность измерения из-за изменения плотности измеряемой среды.

Гидростатический уровнемер – уровнемер, принцип действия которого основан на измерении манометром или напоромером гидростатического давления жидкости, зависящего от высоты ее уровня.

Уровнемеры этого вида обычно используют для измерения неагрессивных, незагрязненных жидкостей, находящихся под атмосферным давлением.

Для измерения уровней агрессивных сред используют специальные разделительные устройства.

Недостатком гидростатических уровнемеров является погрешность измерения при изменении плотности жидкости.

Поплавковый уровнемер – уровнемер, принцип действия которого основан на измерении перемещения поплавка, плавающего на поверхности жидкости (поплавок как бы отслеживает уровень жидкости).

Поплавковые уровнемеры не пригодны для вязких жидкостей (дизельного топлива, мазута, смол) из-за залипания поплавка, обволакивания его вязкой средой.

При измерении уровня криогенных жидкостей из-за кипения верхнего слоя возникает вибрация поплавка, что приводит к искажениям результатов измерения.

Наиболее часто поплавковые уровнемеры используют для измерения уровней в больших открытых резервуарах, а также в закрытых резервуарах с низким давлением.

Читать еще:  Правила наклеивания метровых флизилиновых обоев

Применение магнитной связи для передачи перемещения поплавка позволяет герметизировать вывод передачи в измерительный блок, упростить конструкцию, повысить надежность, измерять уровень в резервуарах под давлением.

Дифманометрический уровнемер — гидростатический уровнемер, в котором гидростатическое давление измеряют при помощи дифференциального манометра. Часто используется для измерения уровня в емкостях под избыточным давлением.

Акустический уровнемер — уровнемер, основанный на зависимости интенсивности поглощения или времени распространения акустических колебаний от высоты уровня жидкости или сыпучего вещества

Ультразвуковой уровнемер — акустический уровнемер, работающий на звуковых колебаниях высокой частоты

Емкостной уровнемер – уровнемер, принцип действия которого основан на различии диэлектрической проницаемости жидкости и воздуха.

В связи с этим по мере погружения электродов датчика уровнемера в жидкость изменяется емкость между ними пропорционально уровню жидкости в резервуаре.

Остановимся на некоторых типах уровнемеров подробней.
Уровнемеры буйковые

Настройка уровнемеров на заданные пределы измерения проводится с помощью грузов путем имитации гидростатической выталкивающей силы, соответствующей верхнему пределу измерений.

Расчетное значение давления, соответствующее верхнему пределу измерений,

Расчет массы грузов для буйковых уровнемеров:

для раздела фаз

где d – диаметр буйка испытываемого уровнемера, см; Hmax – верхний предел измерения уровня жидкости, см; ρж – плотность измеряемой жидкости, г/см3; ρ н.ж, ρ в.ж — плотности соответственно нижней и верхней измеряемой жидкости в случае измерения уровня раздела фаз, г/см3.

Пьезометрические уровнемеры.

В пьезометрических системах измерения уровня для продувания через трубку помещенную в жидкость, дозированного расхода воздуха. Принцип действия этого регулятора основан на автоматическом поддержании постоянного перепада давления на дросселе, в результате чего обеспечивается постоянный расход воздуха через этот дроссель.

Принципиальная пьезометрическая схема измерения уровня в открытом резервуаре представлена на рисунке 2, а, б, в, г.

На рисунке 2, д показана принципиальная пьезометрическая схема измерения уровня жидкости в резервуаре, находящемся под давлением. Для исключения влияния давления в резервуаре на показания прибора, измеряющего уровень жидкости, применяется дифференциальный метод измерения с двумя регуляторами расхода. От одного регулятора расхода воздух подается в пьезометрическую трубку, от другого в верхнюю часть резервуара над жидкостью. Разность давлений в трубках, пропорциональная уровню жидкости, измеряется дифманометром.

В системах измерения нижний конец пьезотрубки должен находится на нижнем контролируемом уровне жидкости, но не ниже 80 мм от дна резервуара.

Расход воздуха устанавливается минимальным, чтобы перепад давления на пьезотрубке был возможно меньшим, так как это определяет погрешность измерения пьезометрическим методом.

Минимальный расход воздуха обеспечивается постоянным, без запаздывания, выходом воздуха из пьезометрической трубки при изменениях уровня. Обычно расход воздуха принимается равным 0,1 – 0,2 м3/ч.

Если пренебречь перепадом давления на пьезометрической трубке, то уровень в резервуаре

где Р – давление на манометре М или перепад давления на дифманометре; ρ – плотность жидкости; g – ускорение свободного падения.

В случае, когда измеряется уровень в резервуаре, находящемся под избыточным давлением, давление питания регулятора расхода воздуха, подающего воздух в пьезотрубку, должно быть:

где Ризб – избыточное давление, кПа; Нмаксρg – максимальное гидростатическое давление столба жидкости, кПа.

Рисунок 2. Обвязка пьезометрических уровнемеров.

На рисунке 2, е показан пример обвязки и монтажа пьезометрического уровнемера с подачей промывочной воды в защитную трубу. В этом случае защищается от «обрастания» нижний конец пьезотрубки, который оказывается в зоне промывочной воды и не контактирует с измеряемой жидкостью.

Гидростатические датчики уровня.

Схемы обвязки и работы гидростатических датчиков уровня представлены на рисунке 3, причем правая обвязка применяется при измерении уровня жидкости в емкости, находящейся под избыточным давлением.

Рисунок 3. Обвязка гидростатических уровнемеров.

В этом случае импульсная трубка, идущая к минусовой полости чувствительного элемента, прокладывается от места отбора давления с уклоном в верх, а в нижней части устанавливаются отстойный сосуд и разделитель мембранный РМ.

Рисунок 4. Измерение уровня в котле (100% — 4 мА/0,2 кгс/см2, 0% — 20 мА/1 кгс/см2)

Очень хорошо себя показал данный принцип измерения уровня на очень сложной позиции при измерении уровня воды в котле (рисунок 4). Обвязка при этом не классическая, а на оборот т.е. на плюсовой отбор подается отбор с верней точки котла (импульсная трубка при этом должна быть заполнена водой), на минус с нижней, и задается обратная шкала прибора (на самом приборе или вторичном оборудовании).

Проверенные приборы для измерения уровня жидкости

Приборы для измерения уровня жидкости ООО «РивалКом»

ООО «РивалКом» — один из ведущих российских производителей приборов для измерения уровня жидкости поплавкового типа. По своим характеристикам приборы, созданные на предприятии, не уступают аналогам ведущих иностранных фирм, обладают высокой надежностью в эксплуатации, привлекают доступной ценой. Коллектив «РивалКом» постоянно ведет опытно-конструкторские работы по созданию новых решений в выпуске приборов. Важные направления деятельности компании — совершенствование технологий, расширение номенклатуры изделий, освоение новых сегментов рынка с последующим продвижением продукции.

В создании ООО «РивалКом» в 2006 году участвовали специалисты КИПиА, которые на тот момент уже обладали более чем десятилетним практическим опытом. Ориентиром в работе компании стали образцы высококачественного и высоконадежного контрольно-измерительного оборудования от ведущих мировых производителей. Взяв за основу взаимодополняющие возможности данного оборудования, сотрудники «РивалКом» приступили к эффективному решению измерительных задач своих заказчиков. Компания так же смогла предложить клиентам производство нестандартного измерительного оборудования с обязательным согласованием чертежей с заказчиком.

На сегодня ООО «РивалКом» освоило и организовало собственное производство продукции следующих видов: байпасные указатели уровня жидкости LGB (в том числе предназначенные для монтажа сверху емкости (LGB-ОТ)), магнитострикционные и потенциометрические датчики уровня жидкости LLT, поплавковые сигнализаторы уровня жидкости LLS.

В 2015 году на свою продукцию компания получила сертификаты и декларации ТР ТС 004, 010, 012, 020 и 032, свидетельство об утверждении типа средств измерений, сертификат ГОСТ ISO 9001-2011, положительное заключение санитарно-эпидемиологической экспертизы.

О продукции — в деталях

Измерение уровня жидкости в той или иной степени необходимо на большинстве предприятий. Байпасные указатели уровня позволяют непрерывно контролировать уровень жидкости в закрытых или открытых резервуарах, аппаратах и емкостях, работающих под атмосферным или избыточным давлением до 420 бар в широком температурном диапазоне: от -196 до +500 °С. Принцип работы данного оборудования позволяет применять указатели уровня LGB для измерения верхнего уровня или границы раздела сред. Используемые материалы и конструктивные решения дают возможность использовать указатели уровня LGB на предприятиях пищевой, нефте- и газодобывающей промышленности, энергетики, химической и атомной отраслей.

Поплавковые байпасные указатели уровня LGB отличаются энергонезависимостью, так как для работы не нуждаются в электроэнергии. Визуальные показания с поплавковых магнитных указателей уровня, в отличие от стеклянных указателей, «читаются» однозначно и с большого расстояния. Поплавковые указатели уровня успешно заменяют буйковые уровнемеры и стеклянные указатели уровня.

Магнитострикционный датчик уровня жидкости LLT-MS — поплавковый датчик, который позволяет непрерывно с высокой точностью контролировать уровень жидкости в закрытых или открытых резервуарах, аппаратах и емкостях, работающих под атмосферным или избыточным давлением, как на месте, так и удаленно через распределенную систему управления (РСУ). Датчик подходит для измерения верхнего уровня и/или уровня раздела сред. Благодаря своему принципу работы поплавковые магнитострикционные датчики LLT-MS мог у т применяться вне зависимости от таких факторов, как диэлектрическая постоянная среда, материал и геометрия патрубков (емкости), наличие пены, неровная поверхность измеряемого продукта (зеркало жидкости), наличие турбулентности/завихрений/пузырей, образование конденсационных капель.

Высокая точность и широкий температурный диапазон применения позволяют использовать датчик для решения самых сложных технологических задач.

Потенциометрический датчик уровня жидкости LLT-RS. За счет этого поплавкового датчика обеспечивается непрерывный контроль уровня жидкости в закрытых или открытых резервуарах, аппаратах и емкостях, работающих под атмосферным или избыточным давлением, как на месте, так и удаленно через систему РСУ. Он подходит для измерения верхнего уровня и/или уровня раздела сред. Благодаря принципу работы поплавковые потенциометрические датчики LLT-RS могут применяться вне зависимости от таких факторов, как диэлектрическая постоянная среда, наличие пены, неровная поверхность измеряемого продукта (зеркало жидкости), наличие турбулентности/завихрений/пузырей, материал и геометрия патрубков (емкости), образование конденсационных капель.

Возможность заказа датчика с различной точностью позволяет подобрать оптимальное ценовое решение. Поплавковые сигнализаторы уровня жидкости LLS — сигнализатор данного исполнения устанавливается в контролируемый резервуар. Возможно контролировать до шести точек на одном сигнализаторе. Ввиду простой и надежной конструкции обеспечивается максимально длительный срок эксплуатации без необходимости сложного обслуживания. Имеется большой выбор различных исполнений — от материалов, контактирующих с рабочей средой, до электрического подключения, в том числе во взрывозащищенных и гигиенических исполнениях. Данные сигнализаторы выступают экономичной и надежной альтернативой вибрационным, ротационным, ультразвуковым и оптическим сигнализаторам уровня.

Читать еще:  Монтаж откосов для входных дверей своими силами

Разработки для крупных клиентов

Опыт ведущих мировых производителей, собственные мощности на территории Российской Федерации, соответствие принципам программы импортозамещения, короткий срок поставки, гибкая ценовая политика, индивидуальный подход к решению измерительных задач клиента, широкий спектр дополнительной комплектации, предоставление приборов на испытания для новых задач — таковы конкурентные преимущества ООО «РивалКом», которые ценят многочисленные заказчики компании.

Более тысячи предприятий Татарстана, России и ближнего зарубежья выбирают продукцию «РивалКом». Компания осуществила поставки контрольно-измерительных приборов для многих масштабных проектов, в том числе для реконструкции и созданияновых производств ПАО «Нижнекамскнефтехим», АО «ТАНЕКО», ООО «Ставролен», Группы компаний «ТАИФ», АО «Антипинский НПЗ», «Росатома» и других.

В портфолио ООО «РивалКом» — разработка и успешное завершение опытной эксплуатации указателей уровня LGB на барабанах паровых котлов высокой мощности Казанской ТЭЦ-2 и МосэнергоТЭЦ-27. В данных проектах специалисты «РивалКом» успешно справились с очень высокой температурой и рабочим давлением одновременно с низкой плотностью измеряемой среды. Был разработан поплавок усиленной конструкции с новой магнитной системой, стойкой к высоким температурам. Данная модель была принята как типовое решение для указанного применения. Надежная работа приборов в жестких эксплуатационных условиях подтвердила правильность конструктивных технологических решений, предложенных ООО «РивалКом».

Для другого крупного заказчика компании, ООО «ТюменНИИгипрогаз», было проработано несколько десятков проектов по уровнеметрии: сначала — на базе импортных приборов, в настоящее же время закладываются российские приборы производства ООО «РивалКом». Результатом сотрудничества стали разработка и внедрение в производство модели указателя уровня верхнего монтажа с противовесом для измерения уровня жидкости низкой плотности в подземных резервуарах большого объема.

В данный момент ООО «РивалКом» участвует в подготовке 15 масштабных проектов поставки оборудования на реконструируемые и строящиеся объекты нефтехимического комплекса Российской Федерации.

ГОСТ 24802-81 Приборы для измерения уровня жидкости и сыпучих веществ. Термины и определения

Текст ГОСТ 24802-81 Приборы для измерения уровня жидкости и сыпучих веществ. Термины и определения

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ ЖИДКОСТИ И СЫПУЧИХ ВЕЩЕСТВ

Термины и определения

Level meters for liquid and solids. Terms and definitions

Дата введения 1982-07-01

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 2 июня 1981 г. N 2775 срок введения установлен с 01.07.82

ПЕРЕИЗДАНИЕ. Июль 1991 г.

Настоящий стандарт устанавливает применяемые в науке, технике и производстве термины и определения понятий в области приборов для измерения уровня жидкости и сыпучих веществ.

Термины, установленные стандартом, обязательны для применения в документации всех видов, научно-технической, учебной и справочной литературе.

Для каждого понятия установлен один стандартизованный термин. Применение терминов — синонимов стандартизованного термина запрещается.

Установленные определения можно, при необходимости, изменять по форме изложения, не допуская нарушения границ понятий.

В стандарте приведен алфавитный указатель содержащихся в нем терминов.

В стандарте имеется справочное приложение, содержащее термины и определения понятий, используемых в тексте стандарта.

Стандартизованные термины набраны полужирным шрифтом.

1. Преобразователь уровня

Первичный измерительный преобразователь, непосредственно воспринимающий измеряемый уровень жидкости или сыпучего вещества

2. Уровнемер с визуальным отсчетом

Уровнемер, основанный на визуальном измерении высоты уровня жидкости.

Примечание. Высоту уровня жидкости измеряют в стеклянной трубке, сообщающейся с контролируемым сосудом в нижней, а иногда и в верхней части, или же при помощи прозрачной вставки, помещенной в стенке контролируемого сосуда, например, барабанно-парового котла

3. Зондовый уровнемер

Уровнемер, основанный на измерении высоты уровня жидкости или сыпучего вещества при помощи зонда или измерительной рейки.

Примечание. В процессе измерения зонд или рейку погружают до упора, например, до дна сосуда

4. Поплавковый уровнемер

Уровнемер, основанный на измерении перемещения поплавка, частично погруженного в жидкость.

Примечание. Поплавок может находиться в контролируемом сосуде или в сосуде, сообщающемся с ним

5. Поплавково-рычажный уровнемер

Уровнемер, у которого поплавок закреплен на рычаге и перемещается по дуге круга

6. Поплавково-ленточный уровнемер

Уровнемер, у которого движение поплавка передается при помощи ленты или троса

7. Поплавково-индуктивный уровнемер

Уровнемер, у которого поплавок связан с индуктивным преобразователем перемещения поплавка

8. Буйковый уровнемер

Уровнемер, основанный на измерении перемещения буйка или силы гидростатического давления, действующей на буек

9. Гидростатический уровнемер

Уровнемер, основанный на измерении гидростатического давления жидкости, зависящего от высоты ее уровня

10. Дифманометрический уровнемер

Гидростатический уровнемер, в котором гидростатическое давление измеряют при помощи дифференциального манометра

11. Пневмоуровнемер

Гидростатический уровнемер, в котором гидростатическое давление жидкости преобразуется в давление воздуха

12. Барботажный уровнемер

Пневмоуровнемер, в котором воздух, подаваемый от постороннего источника, барботирует через слой жидкости

13. Весовой уровнемер

Уровнемер, основанный на измерении полной или частичной массы сосуда с жидкостью или сыпучим веществом.

Примечание. Одна из возможных реализаций весового уровнемера состоит в измерении нагрузки на одну из опор сосуда

14. Дилатометрический уровнемер

Уровнемер, основанный на температурном изменении длины наклонной металлической трубки от высоты уровня жидкости.

1. Наклонная металлическая трубка образует сосуд, сообщающийся с контролируемым

2. Уровнемер предназначен для паровых котлов и им подобных сосудов, обеспечивающих сохранение высокой температуры наклонной трубки

15. Кондуктометрический уровнемер

Уровнемер, основанный на зависимости омического сопротивления элемента электрической цепи от высоты уровня жидкости

16. Термокондуктометрический уровнемер

Кондуктометрический уровнемер, элементом электрической цепи которого является нагреваемый током резистор с большим температурным коэффициентом.

Примечание. Резистор, расположенный в виде вертикальной проволоки или спирали по высоте контролируемого сосуда, изменяет свою температуру, а следовательно, и омическое сопротивление в зависимости от уровня жидкости.

17. Электрокондуктометрический уровнемер

Кондуктометрический уровнемер, элементом электрической цепи которого является один или два стержневых электрода, введенных в электропроводную жидкость

18. Электроконтактный уровнемер

Уровнемер, основанный на ступенчатом включении контактов электрической цепи, расположенных на различных высотах.

Примечание. Включение контактов производится непосредственно электропроводной жидкостью или через подвижные элементы, например гибкие нажимные мембраны, сыпучим веществом

19. Оптический уровнемер

Уровнемер, основанный на зависимости интенсивности поглощения светового потока от высоты уровня жидкости

20. Акустический уровнемер

Уровнемер, основанный на зависимости интенсивности поглощения или времени распространения акустических колебаний от высоты уровня жидкости или сыпучего вещества

21. Ультразвуковой уровнемер

Акустический уровнемер, работающий на звуковых колебаниях высокой частоты

22. Эхолокационный уровнемер

Ультразвуковой уровнемер, основанный на зависимости времени распространения акустических колебаний от излучателя до границы раздела сред и обратно от высоты уровня жидкости

23. Ионизационный уровнемер

Уровнемер, основанный на зависимости ионизационного тока, возникающего под воздействием ионизирующего излучения, от высоты уровня жидкости или сыпучего вещества

24. Радиоизотопный уровнемер

По ГОСТ 14336-87

25. Емкостный уровнемер

Уровнемер, основанный на зависимости электрической емкости конденсаторного преобразователя, образованного при помощи одного или нескольких стержней, цилиндров или пластин, частично введенных в жидкость, от высоты уровня жидкости или сыпучего вещества

Примечание. Стержни, цилиндры или пластины не изолированы в случае неэлектропроводной жидкости, являющейся диэлектриком конденсатора, и изолированы в случае электропроводной, служащей одной из обкладок конденсатора

26. Волновой уровнемер

Уровнемер, основанный на зависимости параметров колебаний электромагнитных или звуковых волн от высоты уровня жидкости или сыпучего вещества

27. Резонансный уровнемер

Волновой уровнемер, основанный на зависимости резонансной частоты или добротности колебательного контура, одной из частей которого является сам сосуд с жидкостью или элемент, вводимый в него, от высоты уровня жидкости

28. Интерференционно-локационный уровнемер

Волновой уровнемер, основанный на зависимости сдвига во времени между падающей волной и волной, отраженной от поверхности жидкости, от высоты уровня жидкости

29. Индуктивный уровнемер

Уровнемер, основанный на зависимости комплексного сопротивления одной или нескольких катушек индуктивности, отделенных от жидкости экраном из немагнитного материала.

Примечание. Применяют для измерения уровня расплавленных металлов

АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ ТЕРМИНОВ

АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ ТЕРМИНОВ

Пневмоуровнемер

Преобразователь уровня

Уровнемер акустический

Уровнемер барботажный

Уровнемер буйковый

Уровнемер весовой

Уровнемер волновой

Уровнемер гидростатический

Уровнемер дилатометрический

Уровнемер дифманометрический

Уровнемер емкостный

Уровнемер зондовый

Уровнемер индуктивный

Уровнемер интерференционно-локационный

Уровнемер ионизационный

Уровнемер кондуктометрический

Уровнемер оптический

Уровнемер поплавковый

Уровнемер поплавково-индуктивный

Уровнемер поплавково-ленточный

Уровнемер поплавково-рычажный

Уровнемер радиоизотопный

Уровнемер резонансный

Уровнемер с визуальным отсчетом

Уровнемер термокондуктометрический

Уровнемер ультразвуковой

Уровнемер электрокондуктометрический

Уровнемер электроконтактный

Уровнемер эхолокационный

ПРИЛОЖЕНИЕ (справочное). ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОНЯТИЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ТЕКСТЕ СТАНДАРТА

Граница, отделяющая жидкость или сыпучее вещество от выше расположенных газа или жидкости меньшей плотности

2. Измерение уровня

Процесс измерения высоты уровня жидкости или сыпучего вещества от положения, принятого за нулевое

3. Поплавок

Твердое тело, частично погруженное в жидкость, находящееся под действием силы тяжести и гидростатического давления жидкости.

Примечание. При постоянной плотности жидкости поплавок занимает неизменное положение относительно уровня жидкости

Читать еще:  Ворота из профильной трубы своими руками

Твердое тело, находящееся в жидкости, на которое помимо силы тяжести и гидростатического давления действует еще внешняя сила, например реакция пружины.

Примечание. Буек погружен в жидкость либо частично при измерении уровня, либо полностью — при измерении плотности жидкости

Электронный текст документа
и сверен по:
официальное издание
М.: Издательство стандартов, 1991

Уровнеметрия. Классификация приборов для измерения уровня

Задача уровнеметрии — измерения уровня — является широко распространенной, очень важной для управления различными технологическими процессами в самых разных отраслях промышленности.

К применяемым для измерения уровня приборам предъявляются, в основном, два требования: в одном случае тре­буется производить непрерывное измерение уровня, в другом — только сигнализировать о том, что достигнуто определённое значение уровня.

Приборы для непрерывного слежения за уровнем принято называть уровнемерами, приборы для сигнализации о предельных значениях уровня — сигна­лизаторами уровня.

Все приборы для измерения уровня (уровнемеры и сигнализаторы) можно классифицировать по принципу действия, в основу которого берутся различные физические методы.

1. Визуальные приборы измерения уровня (указатели уровня) действие которых основано на принципе сооб­щающихся сосудов.

2. Поплавковые приборы измерения уровня — в которых для измерения уровня используется попла­вок или другое тело, находящееся на поверхности контролируемой среды.

3. Буйковые приборы измерения уровня — в которых для измерения уровня используется массивное тело (буёк), частично погружаемое в контролируемую среду.

4. Гидростатические приборы измерения уровня — действие которых основано на измерении гидростатического давления столба жидкости.

5. Емкостные приборы измерения уровня — действие которых основано на том, что диэлектриче­ская проницаемость водных растворов солей, кислот и щелочей отличается от диэлектрической проницаемости воздуха либо водных паров.

6. Ультразвуковые приборы измерения уровня — действие которых основано на принципе отражения звуковых волн от поверхно­сти контролируемой среды.

7. Радарные (микроволновые) приборы измерения уровня — в основу действия которых заложен принцип отражения электромагнитного сигнала высокой частоты от поверхности контролируемой среды.

8. Радиоизотопные приборы измерения уровня — основанные на использовании интенсивности потока ядерных излучений, зависящих от уровня контролируемой среды.

ИУБ-1К уровнемеры бесконтактныеБПУ-1КМ сигнализаторы уровня бесконтактные

Использование всего многообразия методов измерения позволяет контролировать уровень самых разных сред: жидких (чистых, загрязнённых), пульп, вязких, твёрдых сыпу­чих различной дисперсности.

При выборе типа уровнемера приходится также учитывать и другие физические и химические свойства контролируемой сре­ды, которые могут повлиять на ход процесса контроля или на работоспособность самого прибора: температура, давление, абразивные свойства, взрыво­опасность, вязкость, электрическая прово­димость, химическая агрессивность и другие.

Виды датчиков-уровнемеров для определения уровня жидкости в емкостях

Чтобы автоматизировать некоторые производственные процессы, требуется контроль уровня жидкости. Подобные измерения выполняются с применением специальных уровнемеров для емкостей, которые подают сигнал при достижении определенного уровня воды. Существует несколько типов этих приспособлений.

  1. Конструктивные особенности и принцип работы
  2. Разновидности датчиков
  3. Правила выбора
  4. Популярные модели

Конструктивные особенности и принцип работы

Конструкция измерителей уровня жидкости в резервуаре определяется такими характеристиками:

  1. Функциональностью. По этому параметру все измерительные устройства этого класса классифицируют на уровнемеры и сигнализаторы уровня жидкости. Последние определяют конкретную точку наполненности емкости (максимальную и минимальную), а первые — постоянно контролируют уровень жидкости.
  2. Принципом работы. В основу этого параметра заложена акустика, оптика, магнетизм, электропроводность и так далее. От принципа действия устройства зависит область его применения.
  3. Методика измерения (бесконтактная или контактная).

Кроме того, конструктивные особенности устройства определяют тип технологической среды. Например, уровнемеры в баках с питьевой водой отличаются от приспособлений, которые предназначены для измерения наполненности резервуаров с промышленными стоками.

Разновидности датчиков

Все уровнемеры классифицируются по принципу их действия. Основные типы измерительных устройств:

  1. Поплавковый. Это самый простой вариант измерения уровня воды в баке. Конструкция поплавкового уровнемера включает в себя 2 геркона, магнит и поплавок. Когда уровень жидкости увеличивается, поплавок поднимается до первого геркона, который отключает реле двигателя. Если резервуар опустошается, поплавок опускается до второго геркона, который запускает реле и включает насос, перекачивающий жидкость из скважины. Герконовый датчик предельного уровня жидкости можно сделать своими руками. При этом он будет работать, даже если в резервуаре будет объемный слой пены.
  2. Ультразвуковой. Эта разновидность измерительных устройств применяется как для сухой, так и для жидкой среды. Ультразвуковые датчики могут иметь дискретный или аналоговый выход. То есть приспособление может постоянно контролировать уровень воды или ограничивать наполнение емкости при достижении конкретной точки. Такой уровнемер состоит из приемника, УЗ-излучателя и контроллера, отвечающего за обработку сигнала. Сигнализаторы ультразвукового типа являются беспроводными и бесконтактными, поэтому их можно устанавливать даже во взрывоопасных и агрессивных жидкостях.
  3. Электродный (кондуктометрический). Такие уровнемеры не подходят для емкостей с дистиллированной водой. Стандартная конструкция оснащена трехуровневым сигнализатором, в котором наполнение резервуара контролирует пара электродов, а третий — предназначен для аварийных ситуаций, для запуска режима активной откачки.
  4. Емкостный. С использованием таких уровнемеров можно точно идентифицировать предельное наполнение резервуара. Они подходят как для жидкостей, так и для сыпучих субстанций. Емкостные уровнемеры функционируют по такому же принципу, что и конденсаторы: измерение выполняется между пластинками чувствительного элемента. При достижении пикового значения на контроллер отсылается соответствующий сигнал. Иногда емкостные сигнализаторы работают по принципу «сухого контакта», при котором устройство срабатывает через стенку резервуара. Эти приспособления могут эффективно работать в очень обширном диапазоне температур, на их функционирование не влияет электромагнитное излучение. Такие эксплуатационные свойства расширяют область использования емкостных уровнемеров.
  5. Радарный. Эта разновидность сигнализаторов является универсальной, так как она работает с любыми видами технологических сред, включая взрывоопасные и агрессивные жидкости. При этом показания не будут изменяться под воздействием температуры и давления. Прибор излучает радиоволны в определенном частотном диапазоне. Приемник улавливает отраженный радиосигнал и определяет заполненность резервуара, руководствуясь периодом задержки сигнала. На датчик-измеритель не влияет температура и давление. Запыленность технологической среды тоже не сказывается на показаниях. Специалисты отмечают, что радарные приспособления обладают максимальной точностью, так как их погрешность не превышает 1 мм.
  6. Гидростатический. Этот тип сигнализатора позволяет измерять как текущее, так и предельное наполнение емкостей. Принцип работы гидростатического устройства базируется на измерении давления столба жидкости. Популярность таких датчиков обусловлена небольшой ценой и достаточной точностью.

Существуют и другие типы устройств, но они обладают специфичным назначением.

Правила выбора

Выбирать уровнемер для резервуаров необходимо с учетом большого количества факторов. Среди них:

  • состав воды;
  • объем емкости и материал, который был использован для ее изготовления;
  • потребность в контроле предельного и минимального уровня жидкости или мониторинг действительного состояния;
  • возможность внедрения автоматического управления в систему;
  • коммутационные возможности приспособления.

Для выбора бытовых устройств важно учитывать объем емкости, схему управления и принцип срабатывания.

Популярные модели

Современный рынок предлагает много моделей сигнализаторов. Самые популярные из них:

  1. ДЕ-1 (датчик емкостный). Чаще всего этот сигнализатор используется в агрессивных средах химической и металлургической промышленности. Он позволяет контролировать температуру и уровень сыпучих и жидких веществ. Нередко используется в установках аварийной защиты.
  2. ЭСУ-1 (электронный сигнализатор уровня). Корпус этой модели изготовлен из высококачественной стали и фторопласта. Чаще всего ЭСУ-1 устанавливают во взрывоопасных и агрессивных средах. Источник электропитания находится за пределами технологической среды. Датчик измеряет уровень нефти, спирта и воды. Блок питания выполнен из прочного алюминиевого сплава.
  3. РУ-305 (реле уровня). Этот прибор предназначен для контроля состояния жидких сред. Его корпус выполнен из особого материала и может с легкостью выдерживать температуры от -50 до +50 градусов Цельсия. Однако РУ-305 запрещается применять в агрессивных химических средах. Из недостатков этого уровнемера потребители отмечают лишь то, что он работает только в одном положении, без наклона. Измерение уровня осуществляется посредством перемещения магнита с поплавком и срабатывания герконом. Измерения имеют точность не более 5 мм.
  4. СУ-100 (сигнализатор уровня). Датчик для измерения уровня сыпучих и жидких веществ. В конструкции СУ-100 присутствует электромагнитное реле.
  5. Rosemount 5600. Этот радарный датчик уровня позволяет бесконтактно измерять любую разновидность веществ. Чтобы добиться максимально точных показаний, уровнемер необходимо правильно установить. Точность показаний устройства может ухудшаться из-за воздействия электромагнитного излучения. Корпус обладает взрывозащитной конструкцией и дисплеем, на котором отображается вся необходимая информация. Rosemount 5600 может использоваться для измерения температурных показателей в резервуаре. Чтобы в полной мере оценить возможности этого оборудования, ему необходима квалифицированная настройка с учетом диаметра трубопровода, длины уровнемера и расстояния между уровнем и опорной точкой.

Сложные модели целесообразно приобретать лишь для промышленного применения. Для бытовых целей подходят простейшие варианты уровнемеров.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector