Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы (1240837), страница 126
Текст из файла (страница 126)
Для дистанционного измерения уровня могут быть использованы дпфманомегры с электрическим или пневматическим выходным сигналом в комплекте с соответствующим вторичным прибором (гл. 8, 12). Поскольку жидкость, уровень которой необходимо измерять, может находиться под атмосферным, вакуумметрическим или избыточным давлением, то это необходимо учитывать при выборе типа и модели дифманометра, так как они выпускаются на различное предельно допускаемое рабочее избыточное давление. Предельный номинальный перепад давления дифманомегра выбирают в зависимости от диапазона измерения уровня.
Для присоединения дифманометра к баку или другому устройству применяют различные типы уравнительных сосудов. В качестве примера на рис. 19-3-3 показана схема измерения уровня нейтральной, невязкой жидкости, находящейся в баке или резервуаре под атмосферным давлением. При измерении уровня а баке 1 должно быть обеспечено постоянство уровня в сосуде 2, установленного при нижнем уровне жидкости в баке. Поэтому этот сосуд должен иметь такой размер, при котором можно было бы пренебречь дополнительной погрешностью дпфманометра, вызываемой изменением уровня в сосуде от начального его положения при измерении уровнемером Л верхнего уровня жидкости в баке Н.
Если свойства жидкости, уровень которой необходимо измерять, не позволяют подключать днфманомстр по схеме, показанной на рнс. 19-3-3, необходимо вместо уравнительного сосуда применять разделительные сосуды или разделительные устройства других типов, которые должны располагаться в соединительных линиях максимально близко к баку или резервуару.
Размеры уравнительных и разделительных сосудов обычно выбирают в зависимости от объема плюсовой и минусовой камер дифманометра. При применении разделительных устройств другого типа необходимо учитывать возможное изменение показаний уровнемера. Метод измерения уровня нейтральной, невязкой жидкости, находящейся в баке, резервуаре ялп аппарате под избыточным давле- нием, в принципе аналогичен методу измерения уровня воды в барабане парогенераторов.
Для присоединения дифманометра к баку или к другому устройству применяют обычно однокамерный уравнительный сосуд (рис. 19-2-3) и реже — сосуды других типов, Если в этом случае необходимо применить разделительные сосуды, го их устанавливают дополнительно в линиях дифманометра на отметке нижнего уровня. Если при измерении уровня жидкости плотность ее может изменяться в небольших пределах, то расчет шкалы дифманометра нли его вторичного прибора целесообразно производить для среднего значения плотности этой жидкости. 19-4.
Измерение уровня жидкостей с помощью поплавковых н буйковых уровнемеров Простейшим техническим средством для измерения уровня жидкости в резервуарах является поплавковый указатель уровня. Об уровне в этом случае судят по положению прикрепленного к противовесу указателя, соединенного с поплавком с помощью троса, перекинутого через бло- 7 В ки. Этот метод измерения позволяет контролировать уровень жидкости, находящейся в рсзер- 7 вуаре под атмосферным давле7 в пнем, в случае, когда объект расположен сравнительно недалеко от поста наблюдения.
в Для дистанционного измере- 77 ния уровня жидкости, находящейся под атмосферным, вакуум- метрическим нли избыточным давлением, в различных отраслях промышленности находят широкое применение буйковые уровнемеры с унифицированным выходным сигналом постоянного тока 0 — б; 0 — 20 мй типа УБ-Э или пневматическим с давлением 0,2 — 1 кгс/см (0,02 — 0,1 МПа) типа УБ-П. Действие уровнемеров УБ-Э н УБ-П соответственно основано на принципе электроснловой или пневмосиловой компенсации усилия, развиваемого чувствительным элементом (буйком) измерительного блока уровнемера, погруженным в жидкость, уровень которой измеряется. В уровнемерах типа УБ-Э используется линейный преобразователь с электросиловой компенсацией ПЛЭ (рис.
8-8-1), а в уровнемерах УБ-П вЂ” преобразователь с пневмосиловой компенсацией (рис. 8-10-1). Буйковый уровнемер, присоединенный к объекту с помощью фланца 7, схематично показал па рис. 19-4-1. Он состоит из измерительного блока ИБ и преобразователя 1 с электроснловой илн пневмосиловой компенсацией. Измерительный блок, представляющий собой рычажную систему с чувствительным элементом в виде буйка 4, взаимозаменяемым для уровнемеров типов УБ-Э и УБ-П. Буек, соединенный со стержнем б, подвешен к рычагу вывода б с помощью призмы.
Выходящая часть рычага 6 из полости, находящейся под рабочим давлением, уплотнена с помощью мембраны 8. В этих уровнемерах, так же как и в дифмаиометрах ДМ-Э и ДС-П (гл. 12), две упругие ленты (на рис. 19-4-1 не показаны) удерживают рычаг вывода от осевого перемещения при воздействии на мембрану рабочего давления.
Такое устройство вывода обеспечивает возможность поворота рычага б относительно условной оси, образованной пересечением плоскостей, в которых расположены мембрана и упругие ленты. Это устройство позволяет также осуществлять регулировку положения условной оси рычага вывода. Конец рычага вывода с помощью поводка и ленточной тяги У соединен с рычагом 11 преобразователя 1. Преобразователи уровнемеров в отличие от преобразователей, рассмотренных в гл.
8, имеют дополнительный рычаг 2, на котором расположены грузы д. Деталь 10 этого рычага соединена с поводком рычага вывода двумя упругими лентами (на рис. 19-4-1 не показаны). Начальная сила тяжести буйка уравновешена грузом Л. Таксе положение буйка соответствует нижнему уровню жидкости в резервуаре Ь = О. В этом случае выходной сигнал уровнемера равен максимальному (верхнему) значению 1, „= 5; 20 мА или р„м, = 1 кгс!смз. При подъеме уровня жидкости в резервуаре выходной сигнал уменьшается и при й = Н равен 1,„„= — 0 или Р = 0,2 кгс/смв, Уровнеыеры УБ-Э могут работать в комплекте с миллиамперметрами КСУ2 и других типов, а также совместное автоматическими регуляторами уровня и с информационно-вычислительными и управляющими машинами. Уровнемеры тица УБ-П применяют с любыми вторичными показывающими или самопишущими приборами, имеющими диапазон измерения 0,2 — 1 кгс/смз (0,02 — 0,1 МПа), а также с пневматическими регуляторами уровня. Уровнемеры типа УБ-Э и УБ-П могут быть использованы для измерения уровня в объектах с температурой жидкости не выше 400"С.
Они выпускаются на предельно допускаемое рабочее избыточное давление 64 и 100 кгс(смз (6,4 и 10 МПа). Эти уровнемеры, име1ощие класс точности 1 и 1,5, изготовляют с различными размерами (диаметром и длиной) буйка, позволяющими выполнять их с диапазонами измерения, лежащими в пределах от 0 — 0,04 до 0 — 16 м. Уровнсмеры буйковые электрические типа УБ-Э выпускают также во взрывозащищепном исполнении для измерения уровня в объектах при температуре жидких сред (в том числе азотоводородных и аммиачных) от — 40 до+200 С (с радиатором) и от — 40 до +100'С (без радиатора).
Эти модели уровнемеров, имеющие кяасс точности 1, изготовляют с диапазонами измерений, лежащими в пределах Π— 0,4 до Π— б ° АЗ). Кроме рассмотренных уровиемеров УБ-Э и УБ-П применяют и другие типы буйковых измерителей уровня с пневматическим выходным сигналом и индикаторы уровня с дифйеренцначьно-трансфорыаторным преобразователем класса точности 5 [75[. Поплавковые уровнемеры с дополнительным устройством находят применение для дистанционного измерения уровня воды в открытых водоемах, напора, создаваемого разностью уровней верхнего и нижнего бьефов, и положения различного рода затворов.
В уроввемерах этого типа н во вторичных приборах к ним в качестве измерительных преобразователей используются сельсины [75[. Для сигпализациь предельных значений уровня жидкости в резервуарах или баках применяют попланковые сигнализаторы уровня различных тююв [75[. [й-б. Емкостиые уровнемеры Общие сведения.
Емкостные- уровнемеры широко пригненяют для сигнализации и дистанционного измерения уровня однородных жидкостей в различных объектах в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности. Емкостные уровнемеры могут быть использованы для измерения уровня жидкостей, находящихся под давлением до 26 — 60 кгс/смз (2,6 — 6,0 МПа) и имеющих тсмпературу от — 40 до 200'С. Эти ограничения обусловлены надежностью применяемой изолнцин для изготовления общепромышленных первичных преобразователей емкостных уровнемеров. Емкостные уровнемеры не могут быть использованы для измерения уровня вязких (более 0,980 Па с), пленкообразующих, крнсталлизующнхся и выпадающих в осадок жидкостей, а также взрывоопасных сред. Действие рассматриваемых уровнемеров основано на измерении электрической емкости первичного преобразователя, изменяюгцейся пропорционально изменению контролируемого уровня жидкости в резервуаре.
Первичный преобразователь, преобразующий изменение уровня жидкости в пропорциональное изменение емкости, представляет собой, например, цилиндрический конденсатор, электроды которого расположены коаксиально. Для каждого значения уровня жидкости в резервуаре емкость первичного преобразователя определяется как емкость двух параллельно соединенных конденсаторов, один из которых образован частью электродов преобразователя и жидкостью, уровень которой измеряется, а второй — остальной частью электродов преобразователя и воздухом илн парами жидкости.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
