Прибор для измерения уровня жидкости в баке

Измерение
уровня жидкостей и сыпучих тел может
преследовать две цели: определение
количества вещества в емкости и
поддержание уровня в производственном
аппарате при осуществлении технологического
про­цесса.

В
большинство случаев и химической
промышленности наме­рение уровня
усложняется тем, что производственная
аппаратура работает в условиях высоких
температур и давлений, а также особыми
свойствами контролируемых сред (большая
вязкость, химическая агрессивность по
отношению к металлам, радиоактив­ность,
токсичность и т. д.).

Многообразие
требований к измерению уровня привело
к необходимости использования широкой
номенклатуры приборов, прин­ципы
действия которых основываются на самых
разнообразных физических законах. В
ряде химических производств до сего
времени не найдено вполне удовлетворительных
решений для измерения
уровня.

По
характеру работы уровнемеры могут быть
непрерывного и прерывистого
или релейного действия; в последнем
случае измерительное устройство
срабатывает при достижении опреде­ленного
уровня. Приборы второй группы используются
для сиг­нализации и поэтому называются
сигнализаторами уровня.

По
методу измерения уровнемеры можно
разделить на следу­ющие группы:
поплавковые, гидростатические,
электрические, тепловые,
уровнемеры, основанные
на изменении условий рас­пространения
колебаний (ультразвуковые, радиочастотные,
радиа­ционные), уровнемеры со щупом.

3.1
Классификация
датчиков уровня жидкости

Прибор для измерения уровня жидкости в баке

Рисунок
3.1 – Классификация уровнемеров

3.1.1
Поплавковые
уровнемеры. Поплавковые
уровнемеры получили широкое распространение
для измерения
уровня жидкостей. В этих приборах
поплавок плавает на поверхности жидкости
и перемещается по вертикали вместе с
изменением уровня. Перемещения поплавка
передаются на указывающее устройство
или датчик для преобразования перемещения
в какую-либо электрическую, механическую
или другую величину и передачи ее на
вторичный прибор, который может
находиться на значительном
расстоянии от места
замера.

На
рисунке 3.2, а приведена
схема уровнемера с омическим дат­чиком.
Величина хода ползунка сопротивления
может быть зна­чительно уменьшена
при помощи уменьшающей рычажной или
шестеренчатой передачи.
В качестве вторичных приборов приме­няются
логометры и электронные мосты.

На
рисунке 3.2, б изображен
поплавковый уровнемер с сельсинным
датчиком, представляющим собой асинхронный
двигатель. При перемещении поплавка
барабаны 3, на
которые наматывается трос, поворачиваются
и заставляют поворачиваться ротор
сельсина-датчика 4. С
датчиком электрически связан
сель­син-приемник, ротор которого
повернется на такой же угол, как и у
сельсина-датчика 4.
В уровнемере, показанном
на рисунке 3.2, в,
применен индуктивный
датчик, сердечник которого связан с
поплавком. Вторичным
прибором может быть электронный
дифференциально-трансформаторный
прибор. Для измерения уровня в закрытых
сосудах под давлением может быть
рекомен­дован поплавковый уровнемер
с радиоактивным изотопом, пока­занный,
на рисунке 3.2, г.
Количество частиц,
попадающих на счет­чик 6,
есть функция расстояния
от поплавка до счетчика, т. е. оно зависит
от уровня. Такие уровнемеры применяются
для аппаратов, работающих при температурах
до 2800° К и давлениях 500-700 Мн/м2.

Прибор для измерения уровня жидкости в баке

Рисунок
3.2 – Схема поплавковых уровнемеров:

а
— с омическим датчиком; б
— с сельсинным датчиком;

в
и д
— с индуктивным датчиком; г
— с радиоактивным изотопом.

1
— поплавок; 2
— груз; 3
— барабан; 4
— сельсин; 5
— катушка с
сер-

дечником;
6 —
счетчик частиц излучения; 7
— катушка индуктивного
дат-

Схема
сигнализатора уровня с индуктивным
датчиком пока­зана на рисунке 3.2, д.
Поплавок этого
сигнализатора уровня (рисунок 3.3) сделан
из стекла или пластмассы. Внутри поплавка
впаяна алюминиевая или латунная фольга.
Поплавок помещен в
трубку диаметром 11—14 мм,
сообщающуюся с
резервуаром. На трубку
наматывается катушка
из изолированной проволоки (12 витков
провода марки ПЭ-0,8). Намотка, представляющая
собой катушку индуктивности L1,
и параллельно
присоединенный к ней конденсатор С1
(100 пф) образуют
вместе управляющий (сеточный) колебательный
контур L1C1
электронного генератора
четырехэлектродной лампы (тетрода) типа
6ПЗС.

Действие
сигнализатора основано па
следующем. При дости­жении
заданного уровня поплавок входит в
катушку, и в резуль­тате возникновения
в фольге вихревых токов, создающих
противодействующее электромагнитное
поле, величина индуктивности L1
уменьшится. При
этом сеточный L1C1
и анодный
L3C3
контуры лампы настроятся в резонанс,
что вызовет высокочастотные коле­бания
генератора (15-20 Мгц)
и уменьшение анодного тока, протекающего
по обмотке реле 3, с
25—30 до
5—6 ма.
Ток отпу­скания
реле равен 9—10 ма,
поэтому реле отпустит
свой сердеч­ник, контакты реле замкнутся
и сигнальная лампа загорится. При
понижении уровня жидкости поплавок
выходит из катушки, что вызовет срыв
высокочастотных колебаний и повышение
анод­ного тока до 25—30
ма. В
связи с тем, что ток срабатывания
элек­тромагнитного реле равен 14—16
ма,
реле 3
притянет свой
сердеч­ник, разомкнет контакты и
выключит сигнальную лампу.

Прибор для измерения уровня жидкости в баке

Рисунок
3.3 – Схема бесконтактного сигнализатора
уровня агрессивных

1
— стеклянный
поплавок с впаянной
латунной пли
алюми­ниевой фольгой;

2
— электронная
лампа типа 6ПЗС; 3 —
реле; 4 —
контакты реле;

5
— сигнальная
лампа;

L1
— ка­тушка
индуктивности (обмотка па трубке);
L1C1
и L3C3
— се­точный

и
анодный колебательные
контуры; L2,
L3,
L4,
C2,
C4,
C5,
C6,
C7
— дроссели

и
конденсаторы фильтров; R
— сопротивление утечки.

Схема
легко может быть использована для
сигнализации о минимальном, нормальном
и максимальном уровне, а также для
двухпозиционного регулирования уровня.

3.1.2
Гидростатические
уровнемеры.
Действие гидростатических
уровнемеров основано
на изме­рении давления
столба жидкости, находящегося над
нулевым уровнем.
Существуют гидростатические
уровнемеры с непосред­ственным
измерением столба жидкости, с
применением уравни­тельных
сосудов и
с продуванием воздухом
или другим инертным газом.

На
рисунке 3.4, а
приведена схема
измерения уровня
агрессивной или вязкой
жидкости в открытом
сосуде. Отсчет производится от
постоянного уровня в
уравнительном сосуде 3.
В качестве измерительного
прибора 1 используется
дифманометр любой конструкции.
Для предохранения дифманометра от
действия агрессивной жидкости, уровень
которой измеряется, предусмотрен
разделительный сосуд 2.
Разделительная
нейтральная жидкость, не смешивающаяся
и не вступающая в реакцию с агрессивной
жидкостью, заполняет до половины
разделительный сосуд 2,
соединительные трубки
и уравнительный сосуд 3.

Прибор для измерения уровня жидкости в баке

Рисунок
3.4 – Гидростатические уров­немеры:

а
— в сосуде без давления; б — в
со­суде под давлением.

1
— измерительные
приборы; 2, 4 —
разделительные сосуды; 3
— уравни-­

Прибор для измерения уровня жидкости в баке

Рисунок
3.5 – Гидростатические уров­немеры с
непрерывной продувкой воз-

1
— измерительный прибор; 2
— пита­ющая
магистраль; 3 —
дроссель;

4
— трубка; 5
— ротаметр.

На
рисунке 3.4, б
показана схема уровнемера для измерения
уровня в закрытом сосуде под давлением.
Здесь также показания дифманометра
зависят только от уровня Н
жидкости в аппарате,
так как давление действует на жидкость
и в аппарате и в уравни­тельном сосуде
3. По
этой схеме при повышении уровня стрелка
дифманометра идет к нулю, а при понижении
— к верхнему пределу шкалы перепада
давлений. Это объясняется тем, что
урав­нительный сосуд установлен на
максимальном уровне. Для предохранения
от вредного воздействия контролируемой
жидкости на дифманометр здесь установлено
два разделительных сосуда 2
и
4.

Гидростатические
уровнемеры с непрерывной продувкой
воздуха (рисунок 3.5) применяются для
измерения уровня самых разнообразных,
в том числе агрессивных и вязких,
жидкостей в открытых резервуарах и в
сосудах под давлением. Измеритель
давления (манометр) 1
присоединяется к
трубке, по которой непрерывно протекает
небольшое количество воздуха. С начала
подачи воздуха давление будет повышаться
до тех пор, пока не станет равным давлению
столба жидкости от нижнего среза трубки
4 до
поверхности жидкости. В момент выравнивания
этих давле­ний из трубки в жидкость
начнет выходить воздух, расход которого
регулируют так, чтобы он только
пробулькивал отдельными пузырьками
(примерно один пузырёк
в секунду). Малый
расход воздуха
устанавливается с целью исключить
сильный напор его, а кон­троль и
регулирование рас­хода
необходимы потому, что колебания расхода
вносят искажение в измерения. Ве­личина
расхода устанавливается при помощи
регули­руемого дросселя 3
(диаме­тром 0,1 — 0,2
мм),
а кон­троль
осуществляется по ротаметру 5
пли путем под­счета
количества пузырьков, проходящих через
жидкость в контрольном стеклянном
сосуде. При измерении уровня раство­ров,
способных образовать пробку у отверстия
воздушной трубки 4,
последняя помещается
в другую
трубку, через кото­рую подается вода
или соответствующий слабый раствор.

Прибор для измерения уровня жидкости в баке

Рисунок
3.6 – Схема контактных сигнали­заторов
уровня сыпучих тел:

а
— с
маятниковым устройством;
б
— с мембранным
устройством.

На
применении датчиков, воспринимающих
давление контро­лируемого вещества,
основаны некоторые сигнализаторы уровня
сыпучих материалов, в которых под
действием давления мате­риала
замыкаются контакты. На различной высоте
(рисунок 3.6) в стенках бункера устанавливаются
диафрагмы или подвеши­ваются на
шарнирах маятники с пластинкой или
шаром на конце. Замыкание контактов
происходит при достаточном прогибе
диафрагмы или отклонении маятника при
повышении уровня мате­риала.

3.1.3
Электрические
уровнемеры. Действие
электрических уровнемеров основано на
том, что изменение уровня вызывает
соответствующее изменение
электро­проводности, магнитной или
диэлектрической проницаемости среды,
находящейся в магнитном или электрическом
поле дат­чика.

На
рисунке 3.7, а показана
схема контактного уровнемера, в котором
электрическая цепь замыкается при
достижении жид­костью подвижного
электрода.

Схема
может быть использована для непрерывного
измерения уровня электропроводной
жидкости. Один из электродов подви­жен
и управляется следящей системой, которая
передвигает также стрелку
и перо для записи. При подъеме уровня
жидкости электрическая цепь замыкается,
реле срабатывает и электро­двигатель
начинает вращаться, поднимая электрод.
Когда элек­трод выйдет из жидкости,
цепь размыкается и электрод опускается,
так как электродвига­тель начинает
вращаться в дру­гую сторону.

Прибор для измерения уровня жидкости в баке

Рисунок
3.7 – Схема электрических уровнемеров:

а
— с контактным датчиком; б
— с омическим датчиком; в
— с емкост-

В
схеме рисунка 3.7, б
исполь­зуются электрические свойства
жидкости. Жидкость (ртуть или расплавленный
металл) шунтирует сопротивление
воспринимающего элемента; вели­чина
его сопротивления одно­значно
определяет уровень жид­кости.

На
рисунке 3.7, в показан
уров­немер с емкостным датчиком.
Уровнемеры с емкостными датчиками, как
и уровне­меры с контактными датчиками,
обычно применяются для изме­рения
уровня жидкостей или сыпучих материалов.
Датчик емко­стного уровнемера для
токопроводящих сыпучих тел может
пред­ставлять собой пластмассовую
трубу, внутри которой находится медный
стержень — одна
из обкладок конденсатора. Второй
обкладкой служит материал в бункере. У
такого датчика при изменении уровня
меняется площадь обкладок.

Сигнализаторы
уровня часто выполняются с контактными
датчиками (рисунок 3.8). Контакт
осуществляется через жидкость (например,
серную кислоту). Сигнализатор состоит
из двух узлов: датчика 1
и блока питания. Датчик
1 представляет
собой два изолированных друг от друга
графитовых электрода, укреплен­ных
на фаолитовом основании и
имеющих клеммы для
присоеди­нения проводов. Блок питания
включает в себя понижающий трансформатор
2 напряжения
220/12 в
и реле 3 типа
МКУ-48.

Прибор для измерения уровня жидкости в баке

Рисунок
3.8 – Сигнализатор уровня агрессивных
электропроводных жид­-

1
— датчик; 2
— трансформатор; 3 —
реле; 4

сигнальная
лампа;

5
— контакты реле.

Прибор
работает следующим образом. Если уровень
жидкости ниже электродов, электрическая
цепь между электродами
разом­кнута, тока в цепи нет. При этом
на электродах датчика
напря­жение равно 12
в. Когда
уровень жидкости
повысился и жидкость
замкнула электроды, по цепи потечет
ток. Во вторичной обмотке трансформатора
2 индуцируется
напряжение, поэтому по катушке реле
3 потечет
ток и контакты 5
замкнут цепь сигнальной лампы. Контактов
может быть несколько пар —
для выполнения раз­личных
функций управления и сигнализации.

3.1.4
Уровнемеры,
основанные
на
изменении условий
распространения
колебаний
и
излучений. В настоящее
время применяются приборы
для измерения уровня,
действие которых основывается на
изменении условий
распространения различного вида
колебании (акустических,
элек­тромагнитных и др.) в различных
средах. В зависимости
от свойств различных
излучений для измерения уровня
используют те или иные
величины, характеризующие энергию
излучения (время
распространения, частоту колебаний,
ослабление в различных
средах и т. д.).

Ультразвуковые
уровнемеры.
На рисунке 3.9, а приведена
принципиальная схема ультразвукового
уровнемера. Излучатель 2
периодически посылает
импульсы колебаний уль­тразвуковой
частоты. Эти импульсы, отражаясь от
поверхности раздела двух сред, попадают
в приёмник 3
излучения. С помощью
электронного прибора 4
измеряется время
между посылкой импульса и приемом
отраженного импульса. При постоянной
скорости распространения ультразвука,
т. е. при неизменной среде, это время
пропорционально пути, который проходят
импульсы, и таким образом оно
характеризует высоту
уровня.

Радиочастотные
и
ультракоротковолновые
уровнемеры. В
радиочастотных уровнемерах (рисунок
3.9, б)
использована зависимость
собственной частоты колебаний
полого резонатора
от его объема. В качестве
полого резонатора
используется изменяющийся в зависимости
от уровня объем над
поверхностью жидкости.

Прибор для измерения уровня жидкости в баке

Рисунок
3.9 – Принципиальные схемы уровнемеров
жидкостей и сыпучих

тел,
основанных на изменении усло­вий
распространения ко-

а
— ультразвуковой
(акустический) уров­немер; б
— радиочастотный
уров-

немер;
в —
радиационный уровнемер.

1
— генератор
высокочастотных колеба­ний; 2
— излучатель колебаний;

3
— при­емник колебаний;
4 —
измеритель времени между подачей и

приемом
импуль­сов; 5 —
частотомер.

Резервуар,
который служит
задающим контуром, подключают к
радиочастотному генератору 1
с помощью волновода.
В качестве измерительного прибора
служит частотомер 5,
который подклю­чается
параллельно выходу генератора.
Этот уровнемер дает
удовлетворительные результаты
в случае измерения
уровня хорошо проводящих жидкостей. В
ультракоротковолновых
уров­немерах использовано
отраже­ние радиоволн от поверхности
жидкости. Величиной,
характе­ризующей
высоту уровня, является
сдвиг фаз
падающей на жидкость
и отраженной от нее
волны. На показания прибора влияет,
электропроводность,
однако это
влияние незначительно.

Радиационные
уров­немеры.
Принципиальная
схема радиационного уровне­мера
изображена на
рисунке 3.9, в. С
одной стороны резервуара
помещают источник
излуче­ния 2, а
с другой
— прием­ник 3. При
отклонении уровня в
любую сторону от линии,
соединяющей источник
с при­емником, часть
энергии излу­чения,
поглощаемая средой, уровень которой
измеряется, будет расти
или уменьшаться. Интенсивность излучения,
измеря­емая с помощью
приемника, является, таким
образом, функ­цией уровня.

В
качестве излучений используются
различные виды
электромагнитных
колебаний: инфракрасные, ультрафиолетовые
и гамма-лучи и лучи
видимой области спектра.

Гамма-лучи
обладают наибольшей проникающей
способностью. Это
позволяет устанавливать источник и
приемник снаружи
аппа­рата, исключая
таким образом
непосредственный контакт их со
средой. Поэтому уровнемеры, использующие
гамма-излучение (например,
кобальта-60), получили наибольшее
распространение.

Радиоактивные
уровнемеры применяются для
измерения уровня сыпучих
тел, а также жидкостей в тех случаях,
когда из-за слож­ности
технологических условий (высокое
давление, температура,
вязкая или
агрессивная среда и
т. д.) контроль необходимо
осуществлять без непосредственного
соприкосновения с контролируемой средой
и проникновения внутрь емкости.

Действие
таких уровнемеров основано на просвечивании
контролируемого объекта потоком
гамма-лучей; интенсивность потока
зависит от количества вещества па пути
пучка.

На
рисунке 3.10 приведена схема радиоактивного
уровнемера, которая реализована в
приборах типа УР-4 и УР-6A.
В основу их работы положен компенсационный
метод, осуществляемый следящей системой.

Прибор
состоит из колонки источника радиоактивного
кобальта и колонки счетчика ядерных
частиц. В колонках на
тросах закре­плены
каретка 1 с
источником и каретка 2
со счетчиком. Счетчик
фиксирует большее количество гамма-квантов,
если линия уровня находится ниже линии,
соединяющей каретки, и меньшее, если
уровень находится выше этой линии.
Каждый зафиксированный гамма-квант
создает импульс напряжения на нагрузке
счетчика. Эти импульсы поступают в
электронный усилитель 3.
Затем счет­чик
частоты импульсов подсчитывает их и
вырабатывается управляющее напряжение,
подаваемое на обмотку реверсивного
дви­гателя.

Прибор для измерения уровня жидкости в баке

Рисунок
3.10 – Принципиальная схема установки
радиоактивного уровнеме-

1
— каретка
с источником
гамма-излучений; 2 —
ка­ретка со счетчиком;

3
— усилитель; 4
— реверсивный
двигатель; 5 —
сельсин-датчик;

6
— сельсин-приемник;
7 —
индукционный датчик
дистанционной переда-

Двигатель
4 поворачивает
ротор сельсина-датчика 5,
с кото­рыми
электрически связаны сельсины-приемники
6,
управляющие перемещением кареток 1
и 2.

Когда
система «каретка
источника — каретка счетчика» нахо­дится
против линии уровня
материала в бункере,
реверсивный двигатель
не вращается; если
система находится выше
или ниже уровня, то
двигатель вращается в ту
или другую сторону, пока
система снова
не установится строго против уровня.
Одновременно с
передвижением системы
кареток реверсивный
двигатель пере­мещает
стрелку и датчик 7
дистанционной индукционной пере­дачи.
Электронный блок может
находиться от колонок
на рас­стоянии до 100
м.

Пределы
измерения до 2 м,
расстояние между
каретками от 0,2 до 2 м.
Погрешность измерения ±0,5% от
верхнего предела шкалы.

Для
имеющейся схемы автоматического
несвязанного регулирования ректификационной
колонны, на основе классификационного
анализа, выберем в качестве датчика
уровня жидкости – поплавковый уровнемер
ПК16. Выбираем этот расходомер исходя
из того, что он прост в использовании,
имеет приемлемые характеристики и
дешевые составные части.

3.2
Методы и приборы измерения уровня

3.2.1
Измерение
и указание уровня. При
транспортировке и хранении жидкостей
в резервуарах требуется определять
степень их заполненности, то есть
уровень, которого достигает находящийся
в них жидкий продукт. Получение информации
об уровне жидкости может осуществляться
двумя способами: в виде непрерывного
измерения и в виде указания предельных
величин.

При
непрерывном измерении датчик и
измерительная схема формируют сигнал,
амплитуда или частота которого несут
информацию о величине уровня жидкости
в резервуаре. При этом в каждый момент
времени оператор может точно знать
объем имеющегося продукта или располагаемый
свободный объем резервуара.

При
указании уровня указывающий прибор,
который состоит по существу лишь из
датчика, поставляет информацию только
о том, достигнут или не достигнут
определенный уровень. Указание верхнего
предельного уровня позволяет прекратить
наполнение и избежать перелива через
край; указание нижнего уровня дает
сигнал о необходимости прекратить
расходование продукта, что обеспечивает
минимальный резервный остаток продукта
в емкости и позволяет избежать, например,
холостой работы насосов. Сочетание двух
сигнализаторов предельного уровня —
верхнего и нижнего — позволяет
автоматизировать операции заполнения
и опорожнения емкостей.

Исходя
из различных принципов действия приборов,
применяемых для измерения или указания
уровня, можно дать следующую классификацию
наиболее употребительных методов:

а)
гидростатические методы с преобразованием
в электрический сигнал;

б)
методы, основанные на электрофизических
свойствах жидкости;

в)
методы, использующие взаимодействие
какого-либо излучения с жидкостью.

При
выборе соответствующего метода
принимаются во внимание физические и
химические свойства жидкости
(электропроводность, диэлектрическая
постоянная, плотность, вязкость,
ценообразование, корродирующие свойства)
и их возможное изменение; условия
хранения (температура, давление,
устройства стабилизации или перемешивания);
простота установки прибора.

Гидростатические
методы.
Сигнал, генерируемый
измерительным прибором, в этом случае
является непрерывной или дискретной
функцией высоты уровня жидкости. Он не
зависит от электрофизических свойств
жидкости, но зависит, кроме рода поплавка,
от плотности жидкости.

Поплавок
(рисунок 3.11, а),
который держится на поверхности жидкости,
жестко связан с помощью тросов и блоков
с аналоговым (круговой ленточный
потенциометр) или цифровым (градуированный
диск) датчиком положения, поставляющим
электрический сигнал, соответствующий
уровню жидкости.

Прибор для измерения уровня жидкости в баке

Рисунок
3.11 – Гидростатические методы измерения
уровня:

а
– поплавочный датчик уровня; б –
плунжерный датчик выталкивающей

силы;
в – дифференциальный датчик
перепада давления.

Плунжер
(рисунок 3.11, б)
представляет собой погруженный в
жидкость цилиндр, высота которого не
меньше максимальной высоты жидкости в
резервуаре. Плунжер подвешен к
динамометрическому датчику, находящемуся
под действием силы F
(кажущийся вес), зависящей от гидростатической
высоты h
жидкости:

где
Р — вес
плунжера;

S
— площадь его поперечного сечения;

Прибор для измерения уровня жидкости в баке

gSh— архимедова
выталкивающая сила, действующая на
объем по-

g
— ускорение силы
тяжести.

Дифференциальный
датчик перепада давления располагается
у дна резервуара (рисунок 3.11, в),
где давление р равно:

где
p0
— давление в
свободной от жидкости верхней части
резервуара, которое

может
быть равным или не равным атмосферному
давлению;

Прибор для измерения уровня жидкости в баке

gh— гидростатическое
давление на высоте hв жидкости, плотность
кото-

Чувствительным
элементом датчика является мембрана,
с одной стороны которой действует
давление р,
а с другой — давление р0.
Деформация мембраны,
преобразованная в электрический сигнал,
пропорциональна уровню А. Когда уровень
известен, измерение р
позволяет определить
плотность

Прибор для измерения уровня жидкости в баке

Этот
малогабаритный прибор создает меньше
проблем, связанных с его установкой,
чем два предыдущих, и он может применяться
при наличии мешалки.

Электрофизические
методы. Это
единственная группа методов, в которых
используются специальные датчики,
непосредственно преобразующие уровень
в электрический сигнал. Их преимущества
заключаются в простоте приборного
оборудования и в удобстве эксплуатации.

Датчик,
измеряющий электропроводность.
Он применяется
только в электропроводных жидкостях
(минимальная электрическая проводимость
порядка 50 мкСм), не коррозирующих и не
содержащих эмульсий или суспензий
(например, масел).

Зонд
образован двумя цилиндрическими
электродами, одним из них может служить
стенка резервуара, если он сделан из
металла. Зонд запитывается слабым
переменным (чтобы избежать поляризации
электродов) электрическим током с
напряжением — 10 В (рисунок 3.12).

Прибор для измерения уровня жидкости в баке

Рисунок
3.12 – Определение уровня зондами,
измеряющими электропро-

а
– двумя электродами (емкость из
неэлектропроводного материала);

б
– одним электродом
(ёмкость из электропроводного материала);
в –
ука-

затель
уровня (емкость из электропроводного
материала).

При
непрерывном измерении зонд размещается
вертикально, и длина его охватывает
весь диапазон изменений уровня. Амплитуда
изменения циркулирующего электрического
тока пропорциональна длине погруженной
части электрода, а величина его зависит
от электропроводности жидкости.

Для
указания уровня можно, например, поместить
зонд горизонтально на высоте предельного
уровня. Появление электрического тока
постоянной амплитуды покажет, что
жидкость достигла зонда.

Емкостный
датчик.
В случае
неэлектропроводной жидкости можно
использовать конденсатор, образованный
либо двумя цилиндрическими электродами,
либо одним электродом и стенкой резервуара
(если он сделан из металла). Диэлектриками
являются жидкость, заполняющая часть
резервуара, и воздух над нею.

Электроды
для измерения текущего или для указания
предельного уровня устанавливаются
так же, как для датчика, измеряющего
электропроводность.

Измерение
или указание уровня сводится к определению
изменения емкости, причем это изменение
тем больше, чем больше диэлектрическая
постоянная контролируемой жидкости sr
превышает диэлектрическую постоянную
воздуха. Обычно условием применимости
метода считается

Прибор для измерения уровня жидкости в баке

Методы,
основанные
на
использовании излучений.
Преимущество этих
методов состоит в возможности выполнения
измерений без контакта с жидкостью,
поэтому они применимы и в жестких
условиях высокой температуры, высокого
давления, агрессивных веществ.

Измерение
поглощения f-излучения.
Источник и приемник
излучения размещены диаметрально
противоположно вне резервуара. Такое
расположение особенно удобно в случае
сильно корродирующих жидкостей или при
высоких давлении и температуре. В
качестве источника f-излучения
используется изотоп кобальта 60Со
(Т =
5,3 года) или цезия 137Cs
(Т =
33 года). Приемником является либо
ионизационная камера, либо несколько
трубок Гейгера— Мюллера.

При
указании уровня источник и приемник
размещены один напротив другого на
предельном уровне, достижение которого
необходимо указать. Источник, обычно
снабженный коллиматором, испускает в
направлении приемника узкий пучок
f-лучей.
Когда уровень жидкости достигает
предельного, происходит изменение
ослабления пучка f-излучения,
что преобразуется приемником в
соответствующий электрический сигнал.

При
непрерывном измерении источник излучения
экранируют таким образом, чтобы он
испускал пучок с углом раскрытия,
охватывающим, с одной стороны, полную
высоту резервуара и, с другой стороны,
положение приемника. Подъем жидкости
в резервуаре постепенно уменьшает
интенсивность дозы излучения, получаемой
приемником, и выходной ток приемника
уменьшается непрерывно по мере повышения
уровня жидкости.

Измерение
с помощью акустических волн. При
непрерывном измерении используют
преобразователь, работающий поочередно
в режиме излучателя и в режиме приемника.
Этот преобразователь, размещенный в
верхней части резервуара, излучает
последовательности акустических волн
в пределах конуса с небольшим углом
раскрытия. После отражения от поверхности
жидкости волны возвращаются к прибору,
который преобразует их в электрический
сигнал.

Промежуток
времени kt
между излучением и
приемом последовательности отраженных
волн пропорционален расстоянию от зонда
до поверхности жидкости и, следовательно,
зависит от ее уровня. Величина обратно
пропорциональна скорости звука, которая
зависит от температуры. Поэтому требуется
измерять температуру, чтобы иметь
возможность внести необходимую поправку.
Генератором ультразвуковых волн
(например, с частотой 40 кГц) может служить
керамический пьезоэлектрический
элемент; для излучения звуковых волн
применяют зонд электродинамического
типа. Звуковые волны, которые при
распространении ослабляются меньше,
находят применение при измерении больших
расстояний (от 10 до 30 м), а ультразвуковые
волны на коротких расстояниях обеспечивают
более высокую точность. Зонд для указания
предельного уровня состоит из
электромеханического осциллятора,
действие которого требует приведения
мембраны в колебательное движение.
Колебания мембраны возможны, пока она
соприкасается с воздухом; когда мембрана
входит в контакт с жидкостью, колебания
прекращаются из-за увеличения
демпфирования. Наличие или отсутствие
колебаний фиксируется соответствующей
электрической схемой.

Отметим,
что некоторые из описанных выше методов
измерения уровня жидкости применимы и
в случае сыпучих тел. К ним относятся,
в частности, емкостный метод, пригодный
для порошкообразных и непроводящих
веществ, а также методы, в которых
используется ядерное или акустическое
излучение.

1.
Принципы
и методы измерения физической какой?
величины.

1.1.10.
Уровнемеры для сыпучих материалов.

2.1.
Общие сведения о приборе.

3.
Приведение примера гидростатического
уровнемера.

3.1.
Структура условного обозначения.

3.2.
Конструкция и принцип действия.

3.3.
Общий вид, габаритные и установочные
размеры УГЦ-1.1.

3.4.
Общий вид, габаритные и установочные
размеры УГЦ-1.2.

Для
ведения технологических процессов
большое значение имеет контроль за
уровнем жидкостей и твердых сыпучих
материалов в производственных аппаратах.
Кроме того, зная площадь любой емкости,
по величине уровня можно определить
количество вещества в ней. Часто по
условиям технологического процесса
нет необходимости в измерении уровня
по всей высоте аппарата. В таких случаях
применяют узкопредельные, но более
точные уровнемеры. Особую группу
составляют уровнемеры, используемые
только для сигнализации предельных
значений уровня.

1.
Принципы и методы измерения физической
величины.

Уровнемеры,
приборы для измерения или контроля
уровня жидкостей
и сыпучих материалов в резервуарах,
хранилищах, технологических аппаратах
химических производств и т. п. Приборы
для определения количества жидкости
или сыпучего материала с целью их учета
и сигнализации о переполнении бункеров,
расходных баков и других сосудов называют
уровнемерами широкого диапазона
измерений. Последний определяется в
данном случае геометрическими размерами
сосудов. Эти приборы снабжены шкалами
с делениями, которые находятся по одну
сторону от нулевой отметки (расположена
в начале отсчета); шкалы градуируются
в см, дм и м. При необходимости поддержания
уровня на заданной высоте приборы
показывают величину его отклонения от
нормального положения и называют
уровнемерами узкого диапазона измерений
(100-150 мм). Шкалы данных приборов имеют
деления по обе стороны от нулевой отметки
(находится посередине) и градуируются
в мм и см.

По
принципу действия эти уровнемеры
разделяются на визуальные, поплавковые,
гидростатические, электрические,
ультразвуковые, радиоизотопные.

Визуальные уровнемеры.

Визуальные
уровнемеры (рис.
1) – простейшие измерители уровня жидкости.
К технологическому аппарату 1 через
запорные вентили 2 подсоединено
указательное стекло (трубка 3). Аппарат
и трубка представляют собой сообщающиеся
сосуды, поэтому уровень H
жидкости
в трубке всегда равен ее уровню в аппарате
и отсчитывается по шкале.

Поплавковые уровнемеры.

Поплавковые
уровнемеры. Чувствительный
элемент – поплавок, находящийся на
поверхности жидкости (рис. 2, а).
Поплавок
1 уравновешивается грузом 3, который
связан с поплавком гибким тросом 2.
Уровень жидкости определяется положением
груза относительно шкалы 4. Пределы
измерений устанавливают в соответствии
с принятыми значениями верхних (ВУ) и
нижних (НУ) уровней.

Значительно
надежнее тонущие поплавки – массивные
буйки (рис. 2, б).
При
изменении уровня жидкости по закону
Архимеда изменяется действующая на
конец рычага 2 выталкивающая сила (вес
буйка 1). Соотв. изменяющийся момент сил,
действующих на рычаг 2, от буйка передается
через вал 5, закрепленный в донышке 7, на
трубку 6 и уравновешивается моментом
ее скручивания. Изменение угла скручивания
трубки пропорционально величине уровня.

Рис.
2. Поплавковые уровнемеры: а – с плавающим
поплавком; б
– с тонущим
поплавком.

Гидростатические уровнемеры.

Гидростатические
уровнемеры. Их
действие основано на уравновешивании
давления столба жидкости p
в
аппарате (хранилище) давлением столба
жидкости, заполняющей измерит, прибор,
или пружинным механизмом (р
= Hr,
где r = const – плотность жидкости). При
достаточно больших значениях уровня Я
и в отсутствие избыточного давления
над жидкостью в качестве уровнемера
можно применять манометр с трубчатой
пружиной, устанавливаемый на отметке
так называемого нулевого уровня (рис.
3).

Дифманометрические уровнемеры.

Дифманометрические
уровнемеры
позволяют измерять уровень в открытых
(атм. давление) или закрытых (давление
либо разрежение) резервуарах (рис. 4).
Относительно постоянный уровень жидкости
в одном из колен измерит, прибора
(дифманометра), а следовательно, и в
контролируемом аппарате обеспечивается
уравнительным сосудом (наполнен до
определенного уровня той же жидкостью,
что и в аппарате). Высота столба жидкости
в другом колене дифманометра изменяется
с изменением уровня в аппарате. Каждому
значению уровня в нем отвечает некоторый
перепад давления, обусловленный
расстоянием по высоте между аппаратом
и прибором. Если аппарат работает при
атмосферном давлении, уравнительный
сосуд размещают на отметке нулевого
уровня (рис. 4, а), если под давлением – на
высоте максимального уровня (рис. 4, б).

Рис.
4. Дифманометрические уровнемеры:
измерение уровня в открытом резервуаре
(а)и
аппарате, работающем под давлением (б).

Пьезометрические уровнемеры.

Пьезометрические
уровнемеры
(рис. 5) основаны на принципе гидравлического
затвора (обычно водяного). Для измерения
уровня используют воздух или инертный
газ, который под давлением р
продувают
через слой жидкости (рх-
давление над ней). Кол-во воздуха
ограничивают диафрагмой 1 или регулирующими
вентилями 2 так, чтобы скорость движения
его в трубопроводе была минимальна (с
целью уменьшения потерь на трение). Для
контроля расхода воздуха устанавливают
специальные стаканчики 3 или ротаметры.
Уровень жидкости H=(р-рx)/pж,
где
рж

плотность замыкающей жидкости в
дифманометре. Перепад давления (р-рх)
определяется по высоте столба жидкости
h
в
манометре. В случае измерения уровня
агрессивных жидкостей
необходимо подводить воздух в обе линии,
подсоединяемые к дифманометру.
Пьезометрические приборы широко
применяются для измерения уровня
жидкости в подземных резервуарах.

Датчик уровня жидкости

Сигнализатор уровня жидкости

Прибор для измерения уровня жидкости в баке

Прибор для измерения уровня жидкости в баке

Узнать процент заполненности резервуара можно за несколько секунд. Если емкость скоро заполнится, вы заранее получите уведомление.

Принцип работы бесконтактного датчика уровня воды

Простым языком: датчик следит за переполнением или опустошением резервуара, то есть чтобы количество жидкости или сыпучих материалов не превышало критический уровень. Если объем резервуара подходит к критическому уровню, система отправляет уведомление на смартфон.

Датчики могут называться по-разному: ультразвуковой уровнемер, емкостный датчик, сигнализатор предельного объема воды. По сути, любое такое устройство выполняют одну и ту же функцию: уровнемера или сигнализатора — то есть показывает заполненность резервуара или отслеживает превышение определенного уровня жидкости.

Управляйте датчиком уровня через

К нашему бесконтактному ультразвуковому уровнемеру прилагается бесплатное мобильное приложение, которое позволяет в режиме реального времени отследить уровень заполненности резервуара и получить уведомление о критических значениях переполненности бака и общем рабочем состоянии системы.

На главном экране приложения — ключевая информация: уровень заполненности резервуара, процент заряда батареек и температура. Поэтому проверить состояние датчика и объем жидкости в емкости можно моментально.

Настроить датчик можно за несколько минут в мобильном приложении:

  • выбрать схему резервуара или указать расстояние от крышки до дна;
  • ввести критический уровень заполненности емкости жидкостью, при котором приходит уведомление;
  • установить режим контроля за переполнением или опустошением;
  • включить проверку заряда датчика.

Подробнее с настройками и возможностями мобильного приложения можно ознакомиться на

Прибор для измерения уровня жидкости в баке

Готовы адаптировать мобильное приложение под любые нужды. Если у вас есть пожелания по улучшению приложения свяжитесь с нами по телефону+7 (965) 381-31-53 или через форму обратной связи на сайте.

Мы всегда готовы расширять возможности нашего приложения под индивидуальные задачи. Например в приложении уже реализован дополнительный функционал для мониторинга заполненности септиков: когда объем жидкости в септике подходит к критической отметке, ближайший к вашему дому ассенизатор получает уведомление и сам звонит вам для уточнения деталей, нужна ли вам помощь по откачке лишней жидкости из резервуара. Также вы можете вызвать машину ассенизатора в любой момент самостоятельно — одной кнопкой.

Быстрый и простой монтаж без дополнительных затрат

Прибор для измерения уровня жидкости в баке

СТАНДАРТНЫЙ УРОВЕНЬ ЗАЩИТЫ

Точное определение уровня сточных вод в емкости

Прибор для измерения уровня жидкости в баке

Быстрый и простой монтаж без дополнительных затрат и подтягивания электропитания

Прибор для измерения уровня жидкости в баке

Заполните форму ниже и мы свяжемся с вами в ближайшее время!

Измерение уровня жидкости

В
производственных процессах большое
значение имеет кон­троль
за уровнем жидкостей в технологических
аппаратах, раз­личных
емкостях и резервуарах.

Измерение
уровня в технологических аппаратах
позволяет контролировать
наличие в них нефти или нефтепродуктов,
не­обходимых
для протекания технологических процессов
в требуемом направлении. Измерение
уровня в аппаратах производится обычно
в относительно небольшом диапазоне
его изменения, причем высокая точность
при измерении не требуется. Hнеобходимо
следить лишь, за тем, чтобы уровень не
был больше или меньше
допустимых значений Уровни
жидкости измеряются различными методами,
измерения
используются различные
контрольно-измерительными приборы.

При измене уровня жидкости поплавок
перемещается вверх или вниз, ось
поворачивается в ту или иную сторону
на угол, пропорциональный
изменению уровня. Поворот оси
передается указателю.

В
камерном уровнемере камера подсоединяется
к технологическому
аппарату двумя трубками, образуя систему
сообщающихся
сосудов. Уровень в камере, таким образом,
всегда равен уровню жидкости в аппарате.

Приборы
с поплавками обычно используются как
датчики в системах дистанционного
контроля, где угол поворота оси
преобразуется
в пропорциональное давление сжатого
воздух».

Применяется
несколько разновидностей уровнемеров
с по плавками
легче жидкости, предназначенных или
дистанцион­ного
измерения уровня в технологических
аппаратах. К ним относятся
уровнемеры поплавковые камерные
(PУПK),
уровнемеры
поплавковые штуцерные (РУПШ) и уровнемеры
поплавковые
фланцевые (РУПФ). Они применяются
для измерения уровня,
изменяющегося от 0 до 400 мм.

Уровнемеры
с поплавками легче жидкости применяются
также
для измерения уровня жидкости в
резервуарах. Для этой
цели предназначены уровнемеры типа
УДУ, КОР—ВОЛ (производство
ВНР).

Измерение расхода и количества жидкостей

Измерение
расхода нефти и нефтепродуктов имеет
большое значение при управлении
производственными процессами. Без
измерения
расхода и количества сырья, реагентов,
целевых продуктов
невозможны соблюдение режима и правильное
веде­ние
технологических процессов.

Расходом
называется
масса (или объем) вещества (жид­кости,
газа, пара), проходящего через любое
сечение трубопро­вода
или другое транспортное устройство в
единицу времени. Следовательно,
расход можно измерять как в объемных,
так и в
массовых единицах. Объемный расход в
системе СИ измеря­ется
в м3/с,
а массовый — в кг/с. Иногда расход
определяют также
в м3/ч,
л/с (литр в секунду), кг/мин, кг/ч, т/ч
(тонна в час).

Приборы
для измерения расхода называются
расходоме­рами.
Следует напомнить, что показания
расходомеров харак­теризуют
текущее или мгновенное значение расходов.
Для оп­ределения суммарного расхода
транспортируемого вещества за какой-то
конечный промежуток времени (сутки,
смену, месяц) применяются
счетчики.

По
методам измерения расходомеры можно
разделить на следующие:

переменного
перепада давления—измеряющие расход
по пе­репаду
давления в местах местных сужений
(стандартного и нестандартного
профиля) потока измеряемой среды;

постоянного
перепада давления (обтекания) — измеряющие
расход
по площади сечения потока у подвижного
сопротивления, обтекаемого
измеряемой средой;

электромагнитные
или индукционные, измеряющие расход по
э.д.с, индуцируемой жидкостью пересекающей
магнитные поля;

ультразвуковые
— измеряющие расход по смещению звуко­вых
колебаний движущейся средой;

тахометрические
— измеряющие расход по скорости враще­ния
ротора, крыльчатки или диска, расположенных
в потоке из­меряемой
среды;

пневмометрические
(напорные)
— измеряющие расход по скорости
потока в одной или нескольких точках
поперечно го
сечения трубопровода.

Наибольшее
распростране­ние
при измерении расхода жидкостей
и газов в промышленных
условиях получили расходомеры,
работающие по методу
переменного перепада давления.
Измерение расхода в
таких приборах осуществля­ется
косвенным путем, т. е. определением
перепада давле­ния
на дроссельном (сужающем) устройстве,
устанавливаемом в
трубопроводе.

Для
измерения расхода жидкости, газа или
пара применяют­ся
также дифманометры-расходомеры. При
измерении
расхода с помощью U-образного
дифманометра-расходометра
в трубопроводе устанавливается диафрагма
— устройст­во,
сужающее поток в трубопроводе. При
протекании измеряемой среды
через диафрагму скорость в месте сужения
резко возра­стает,
а давление падает. Разность давлений
р1
и р2
после ди­афрагма называется
перепадом
давления,
величина
которого изменяется в зависимости от
расхода.
Перепад давления до и после диафрагмы,
измеряемый дифференциальным
манометром, и служит мерой расхода.

Протекающее
через диафрагму вещество должно быть
одно­фазным
жидким или газообразным. Жидкости могут
содержать газы
или твердые вещества только в растворенном
состоянии. При
проходе жидкости по трубопроводу и
через диафрагму выделение
газов или выпадение осадков искажает
результаты из­мерений.

Для
измерения перепада давления на диафрагме
применяют­ся
в основном трубные, поплавковые и
мембранные дифманометры.

В
последнее время разработаны тахометрические
расходоме­ры,
в основе работы которых лежит принцип
измерения скоро­сти
потока измерением скорости вращения
специальной турбинки (ротора), находящегося
в потоке.

Для автоматизации многих производственных процессов необходимо контролировать уровень воды в резервуаре, измерение проводится при помощи специального датчика, подающего сигнал, когда технологическая среда достигнет определенного уровня. Без уровнемеров невозможно обойтись и в быту, яркий пример этому – запорная арматура бачка унитаза или автоматика для отключения насоса скважины. Давайте рассмотрим различные виды датчиков уровня, их конструкцию и принцип работы. Эта информация будет полезной при выборе устройства под определенную задачу или изготовлении датчика своими руками.

Прибор для измерения уровня жидкости в баке

Конструкция и принцип действия

Конструктивное исполнение измерительных устройств данного типа определяется следующими параметрами:

  • Функциональностью, в зависимости от этого устройства принято делить на сигнализаторы и уровнемеры. Первые отслеживают конкретную точку заполнения резервуара (минимальную или максимальную), вторые осуществляют беспрерывный мониторинг уровня.
  • Принципом действия, в его основу может быть положены: гидростатика, электропроводность, магнетизм, оптика, акустика и т.д. Собственно, это основной параметр, определяющий сферу применения.
  • Методом измерения (контактный или бесконтактный).

Помимо этого, особенности конструкции определяет характер технологической среды. Одно дело — измерять высоту питьевой воды в баке, другое — проверять наполнение резервуаров для промышленных стоков. В последнем случае необходима соответствующая защита.

Виды датчиков уровня

В зависимости от принципа действия, сигнализаторы принято делить на следующие виды:

  • поплавочного типа;
  • использующие ультразвуковые волны;
  • устройства с емкостным принципом определения уровня;
  • электродные;
  • радарного типа;
  • работающие по гидростатическому принципу.

Поскольку эти типы наиболее распространены, рассмотрим каждый из них в отдельности.

Поплавковый

Прибор для измерения уровня жидкости в баке

Рис. 2. Поплавковый датчик для управления насосом

Конструкция состоит из поплавка с магнитом и двух герконов, установленных в контрольных точках. Кратко опишем принцип действия:

  • Емкость опустошается до критического минимума (А на рис. 2), при этом поплавок опускается до уровня, где расположен геркон 2, он включает реле, подающее питание на насос, закачивающий воду из скважины.
  • Вода доходит до максимальной отметки, поплавок поднимается до места расположения геркона 1, он срабатывает и реле отключается, соответственно, двигатель насоса прекращает работать.

Такой герконовый сигнализатор сделать самостоятельно довольно просто, а его настройка сводится к установке уровней включения-выключения.

Заметим, что если правильно выбрать материал для поплавка, датчик уровня воды будет работать, даже при наличии слоя пены в резервуаре.

Ультразвуковой

Прибор для измерения уровня жидкости в баке

Рис. 3. Принцип работы ультразвукового датчика уровня

Работает система следующим образом:

  • излучается ультразвуковой импульс;
  • принимается отраженный сигнал;
  • анализируется длительность затухания сигнала. Если бак полный, она будет короткой (А рис. 3), а по мере опустошения начнет увеличиваться (В рис. 3).

Ультразвуковой сигнализатор бесконтактный и беспроводной, поэтому он может использоваться даже в агрессивных и взрывоопасных средах. После первичной настройки, такой датчик не требует никакого специализированного обслуживания, а отсутствие подвижных частей существенно продлевает срок эксплуатации.

Электродный

Прибор для измерения уровня жидкости в баке

Рисунок 4. Измерение уровня жидкости кондуктометрическими датчиками

В приведенном примере задействован трехуровневый сигнализатор, в котором два электрода контролируют заполнение емкости, а третий является аварийным, для включения режима интенсивной откачки.

Емкостной

При помощи этих сигнализаторов можно определять максимальное заполнение емкости, причем, в качестве технологической среды могут выступать как жидкость, так и сыпучие вещества смешанного состава (см. рис. 5).

Прибор для измерения уровня жидкости в баке

Рис. 5. Емкостной датчик уровня

Принцип работы сигнализатора такой же, как у конденсатора: проводится измерение емкости между пластинами чувствительного элемента. Когда она достигнет порогового значения, подается сигнал на контроллер. В некоторых случаях задействовано исполнение «сухой контакт», то есть уровнемер работает через стенку бака в изоляции от технологической среды.

Данные устройства могут функционировать в широком температурном диапазоне, на них не влияют электромагнитные поля, а срабатывание возможно на большом расстоянии. Такие характеристики существенно расширяют сферу применения вплоть до тяжелых условий эксплуатации.

Радарный

Этот вид сигнализаторов можно действительно назвать универсальным, поскольку он может работать с любой технологической средой, включая агрессивную и взрывоопасную, причем, давление и температура не будут влиять на показания. Пример работы устройства приведен на рисунке ниже.

Прибор для измерения уровня жидкости в баке

Измерение уровня радарным датчиком

Устройство излучает радиоволны в узком диапазоне (несколько гигагерц), приемник ловит отраженный сигнал и по времени его задержки определяет наполняемость емкости. На измеряющий датчик не влияет давление, температура или характер технологической среды. Запыленность также не отражается на показаниях, чего не скажешь о лазерных сигнализаторах. Также необходимо отметить высокую точность приборов данного типа, их погрешность составляет не более одного миллиметра.

Гидростатический

Прибор для измерения уровня жидкости в баке

Рисунок 7. Измерение заполнения гиростатическим датчиком

Устройство построено по принципу измерения уровня давления, произведенного столбом жидкости. Приемлемая точность и небольшая стоимость сделали данный вид довольно популярным.

В рамках статьи мы не можем осмотреть все типы сигнализаторов, например, ротационно-флажковых, для определения сыпучих веществ (идет сигнал, когда лепесток вентилятора застрянет в сыпучей среде, предварительно вырыв приямок). Так же нет смысла рассматривать принцип действия радиоизотопных измерителей, тем более рекомендовать их для проверки уровня питьевой воды.

Как выбрать?

Выбор датчика уровня воды в резервуаре зависит от многих факторов, основные из них:

  • Состав жидкости. В зависимости от содержания в воде посторонних примесей может меняться плотность и электропроводность раствора, что с большой вероятностью отразится на показаниях.
  • Объем резервуара и материал, из которого он изготовлен.
  • Функциональное назначение емкости для накопления жидкости.
  • Необходимость контролировать минимальный и максимальный уровень, или требуется мониторинг текущего состояния.
  • Допустимость интеграции в систему автоматизированного управления.
  • Коммутационные возможности устройства.

Это далеко не полный список для выбора измерительных приборов данного типа. Естественно, что для бытового назначения можно существенно сократить критерии отбора, ограничив их объемом резервуара, типом срабатывания и схемой управления. Существенное сокращение требований делает возможным самостоятельное изготовление подобного устройства.

Делаем датчик уровня воды в резервуаре своими руками

Прибор для измерения уровня жидкости в баке

Схема управления водозабоным насосом

Для решения задачи понадобится магнитный пускатель с катушкой на 220 вольт и два геркона: минимального уровня — на замыкание, максимального — на размыкание. Схема подключения насоса проста и, что немаловажно, безопасна. Принцип работы был описан выше, но повторим его:

  • По мере набора воды поплавок с магнитом постепенно поднимается, пока не дойдет до геркона максимального уровня.
  • Магнитное поле размыкает геркон, отключая катушку пускателя, что приводит к обесточиванию двигателя.
  • По мере расхода воды, поплавок опускается, пока не достигнет минимальной отметки напротив нижнего геркона, его контакты замыкаются, и поступает напряжение на катушку пускателя, подающего напряжение на насос. Такой датчик уровня воды в резервуаре может работать десятилетиями, в отличие от электронной системы управления.

Уровнемеры — преобразователи, датчики-реле и сигнализаторы

Предприятиями, входящими в группу компаний ГК «Теплоприбор», и нашими партнерами производятся и поставляются следующие виды измерительных приборов, систем и оборудования для контроля и регулирования уровня жидкостей и сыпучих продуктов:

1. Уровнемеры — ультразвуковые (акустические), радарные и поплавковые датчики-преобразователи уровня.

2. Преобразователи (датчики) уровня с унифицированным выходным сигналом 4-20мА(20-4мА) и/или цифровым выходом (интерфейс RS-485/232 или HART-протокол и пр.): уровнемеры электрические, пневматические, гидростатические (погружные и врезные), поплавковые и буйковые, радиолокационные (радиоволновые) и прочие ).

3. Датчики-реле и сигнализаторы уровня с релейным выходом для дискретного контроля одного или нескольких фиксированных положений значений (контрольных точек) уровня: поплавковые, кондуктометрические, ёмкостные, ультразвуковые, вибрационные, термодифференциальные и других принципов действия.

4. Измерители-регуляторы, регистраторы-самописцы, контроллеры, приборы и дополнительное оборудование (обогреватели ОУр, арматура, импульсные линии, сосуды, разделители, охладители — см. раздел доп. оборудование).

Подробнее о приборах и системах контроля уровня (уровнемерах-преобразователях, датчиках-реле/сигнализаторах), их видах, принципах действия, конструктивных исполнениях, а также о технических характеристиках, особенностях выбора (как правильно выбрать, заказать, купить), комплектации, областях применения, о ценах (см. прайс-листы на уровнемеры), наличию на складе или сроках изготовления см. ниже.

Про анемометры:  Не запускается газовый котел: причины. Что делать, если не работает газовый котел
Оцените статью
Анемометры