Антиплагиат (1228374), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Обстоятельства, при которыхсобственноуровня,распространеныгораздовменьшейстепени.Взависимостиоттехнологического процесса методы измерения уровня весьма разнообразны и могут основываться на многочисленныхтехнических решениях. В данной[4]статье рассматриваются только методики, которые пригодны для организац ии компьютерной регистрац ии данных и широкодоступны для большинства производителей. Разумеется, э то обсуж дение не является исчерпывающ им.Выбордатчикауровняначинаетсясопределенияпотребностей конкретногопроцессасучетомограничений,накладываемых особенностями прикладной задачи.
Измерения уровня могут быть непрерывными или привязанными копределенной точке ( дискретными). При этом либо указывается уровень в резервуаре, либо отмечается положениеуровня выше или ниже определенной точки.[4]Если Вам необходимы 100 галлонов ж идкости из данной емкости для технологического проц есса, то при э том мож ет бытьдостаточным знать, что замер превышает 100 галлонов, а насколько больше – не имеет значения. Аналогичным образом, Ваммож ет потребоваться сигнализац ия при падении уровня ниж е определенной точки преж де, чем бак будет откачан полностью,или сигнализац ия высокого уровня для предупреж дения переполнения.Приступаем к анализуВыбор методики измерения следуетинформац ии:Что представляет собой содерж имое?начинать с анализатехнологическогопроц ессаи определения необходимой вамИзмерение уровня твердых веществ вызывает специфические затруднения, поскольку порошки и зернистые материалы невсегда оседают полностью.
Они могут покрывать внутренние поверхности или образовывать "разгрузочные пустоты"вблизи точек выхода. Это, в зависимости от технологии, может привести к ненадежности считываемых показаний.Характеристики жидкостей намного облегчают задачу, но и в жидкостях могут появиться проблемы оседания, связанные собразованием суспензий или содержанием в них нерастворимого остатка. Более того, пена, турбулентность и даже пыльмогут ввести в заблуждение при использовании отражательных методов измерений, а диэлектрические характеристикимогут повлиять на показания емкостных датчиков.[4]Какова точность измерений? Обычно э тот вопрос относится только к непрерывным измерениям; в зависимости от размеров сосудаизмерения могут быть очень точными (±<1%), но при э том потребуются значительные затраты.
Необходимость выполнять точныеизмерения в крупном резервуаре в широких пределах встречается редко.Выбор наилучшего метода измерения уровня в резервуаре начинается с выяснения потребностей Вашего технологическогопроц есса.Возмож ен ли контакт с содерж имым? Многие методы предусматривают проникновение в сосуд и контакт с его содерж имым. Внекоторых случаях э того не требуется.Имеется ли возмож ность проникновения сквозь стенку резервуара или пребывания внутри него? Для некоторых методов вообщ ене требуется проникновения в резервуар. Если содерж имое отличается повышенной реакц ионной способностью или бакнаходится под высоким давлением, проникновение вовнутрь мож ет вызвать затруднения. Если обстоятельства требуюторганизац ии возмож ности измерений в имеющ емся резервуаре, а подходящ ий зонд или канал в нем отсутствуют, мож етпотребоваться доработка конструкц ии.Насколько хорошо известны размеры внутреннего пространства? Если конечной ц елью является измерение объема, ему долж набыть дана полная количественная оц енка на основании всех внутренних размеров за вычетом объема перегородок, мешалок,компонентов теплообменных устройств и т.д.
Точный отсчет уровня при некорректно определенных размерах невозмож ен.Выбор методикиОдним из простейших и наиболее надеж ных способов определения степени наполнения резервуара является его взвешивание.Это единственный метод, который дает истинное значение массы независимо от того, известны ли внутренние размерырезервуара.[15]Степень наполнения резервуара мож но определить при помощ и тензодатчиков, помещ енных под его опорой, вычитаясобственный вес.
Этот метод пригоден для любого типа содерж имого и при отсутствии помех со стороны трубопроводов илидругих соединений способен обеспечить высокую точность измерений. Имеются практические ограничения по общ им габаритнымразмерам, но упускать из виду э то очевидное решение нельзя.Если его использование окаж ется нец елесообразным, придется прибегнуть к другим, значительно более слож ным решениям,применимость которых зависит от сочетания различных требований.Наиболее общ им критерием при выборе методики измерения уровня является содерж имое резервуара.
В пределах данногообсуж дения мы определяем ж идкости как субстанц ию, которая устанавливается на едином уровне и обладает способностью течьпо трубам. Твердофазное вещ ество мож ет обладать такой ж е степенью текучести, но не обязательно образует однороднуюповерхность, а такж е не стекает по стенкам сосуда. Поведение ж идкостей, обладающ их значительной вязкостью или имеющ ихвысокое содерж ание твердых частиц , характерно скорее для сыпучих вещ еств.Ниж е приводится краткая характеристика методов измерения уровня. Сравните их с учетом предполагаемых областейприменения, указанных на врезке. Примите во внимание то обстоятельство, что непрерывные методы мож но использовать длявыполнения функц ий, определяемых дискретным полож ением уровня, а совокупность точечных измерений уровня мож норассматривать как непрерывные данные, что мож ет оказаться полезным несмотря на их некоторую приблизительность.
Какперечень областей применения, так и обзор методик не являются исчерпывающ ими. Для каж дой прикладной задачи сущ ествуютметоды, которые не упомянуты, а для каж дого общ его случая возмож ны обоснованные исключения.Электромеханические решенияОбщ им признаком для подобных устройств является наличие движ ущ ейся части какого-либо типа поплавка, опирающ егося наповерхность, либо устройства, которое долж но двигаться сквозь содерж имое.Поплавок — использование поплавка на поверхности ж идкости является простым и надеж ным методом измерения ее уровня приусловии, что содерж имое не препятствует свободному перемещ ению. Сущ ествует множ ество клапанов, переключателей идатчиков полож ения, активируемых поплавком и обеспечивающ их регистрац ию полож ения уровня или непрерывное считываниепоказаний в ограниченном диапазоне.В некоторых из наиболее современных конструкц ий для непрерывных измерений с использованием поплавка применяетсямагнитострикц ионная сенсорная технология.
Поплавок имеет форму тороида и перемещ ается снаруж и трубчатого волновода.Длина волноводов мож ет достигать 50 футов (15 м), поэ тому они используются в очень крупных резервуарах. В поплавкесодерж ится постоянный магнит, который вызывает прерывание э лектрического импульса,направляемого вниз по волноводу. Точка прерывания регистрируется приборами с высокой воспроизводимостью иисключительной точностью, достигающ ей ±< 0,001 дюйма. После установки и настройки устройств дополнительная калибровкане требуется."Магнитострикц ионная технология прекрасно сочетается с беспроводной передачей данных", говорит Mike Geis, спец иалисткомпании Ametek Automation & Process Technologies по освоению рынка. "Отклик на импульс происходит немедленно, поэ томупотребление тока минимально".На волноводе мож но разместить два поплавка, благодаря чему магнитострикц иц ионные измерения являются одной из немногихметодик, способных обеспечить непрерывное измерение уровня слоев ж идкости (например, масла поверх воды) при помощ иодного прибора.
"Если удельный вес отличается хотя бы на 10%, мы смож ем разработать спец иальные поплавки для определенияуровня в многослойных ж идкостях ", добавляет Geis.Вибрац ия и лопастное колесо — подобие э тих двух методов состоит в том, что они предусматривают погруж ение движ ущ егосязонда в содерж имое. Погруж аемый в материал вибрац ионный зонд напоминает камертон, в котором при помощ ипьезоэ лектрического кристалла создается непрерывная вибрац ия. Если зонд не погруж ен в содерж имое, он вибрирует свободно.При погруж ении характер вибрац ии изменяется, что распознается механизмом с подачей соответствующ его сигнала.Аналогично, в лопастном колесе используется подвиж ная лопасть или флаж ок в виде плавника, установленные на валу,присоединенном к небольшому двигателю.
При погруж ении в твердофазный продукт устройство не мож ет вращ аться и подаетсигнал. После выпуска содерж имого вращ ение возобновляется. В обоих методах используются погруж ные датчики, подвергаемыеразрушающ ему воздействию содерж имого резервуара.Давление — Подобно измерениям массы (взвешивание резервуара), методы измерения по давлению или по разности давленийпозволяют определить уровень путем измерения высоты напора у днищ а емкости (или в месте, где располож ен прибор). Еслирезервуар сообщ ается с атмосферой, мож но обойтись обычным манометром.
Однако, если резервуар закрыт и находится поддавлением либо откачивается, для автокомпенсац ии разности внутреннего и атмосферного давлений используется отсчетпоказаний дифференц иального давления меж ду днищ ем и свободным пространством в верхней части емкости. Этот методработает хорошо, но требует прокладки дополнительных трубопроводов.Электрические отраж ательные методыПреимущ еством ультразвуковых и радиолокац ионных методов является возмож ность их использования в многочисленных областяхприменения без какого-либо контакта с материалом.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
