Файл: Петров И.К. Технологические измерения и приборы в пищевой промышленности учебник.pdf

ПОПЛАВКОВЫЕ УРОВНЕМЕРЫ

Существует большое разнообразие типов и модификаций поплавковых уровнемеров, отличающихся друг от друга конст­ рукцией, характером измерения (непрерывное или фиксация предельных значений), пределами измерения, условиями при­ менения, системой дистанционной передачи и т. п. Принцип их действия основан на использовании перемещения поплавка, пла­

Рис. 100. Мембранный датчик уровня зерна.

плавковые приборы широко применяются в качестве сигнализа­ торов и реле предельных значений уровня для неагрессивных или слабоагрессивных некристаллизующихся жидкостей.

МЕМБРАННЫЕ СИГНАЛИЗАТОРЫ УРОВНЯ

Большое распространение получили мембранные сигнализа­ торы уровня для зерна и других сыпучих неслеживающихся ма-

ле троса, которое отключает цепь электродвигателя, и электро­ лебедка останавливается. Через несколько секунд выдержки, необходимой для отсчета наблюдателем уровня по шкале при­ бора, лебедка включается на подъем груза. Дойдя до исходного положения, лебедка с помощью конечного выключателя оста­ навливается. Затем начинается новый цикл измерения.

ные на использовании принципа торможения материалом вра­ щающегося вала с крыльчаткой. На рис. 102 показан внешний вид со снятой верхней крышкой сигнализатора предельного верхнего уровня сыпучих материалов. Вращение крыльчатки 4 осуществляется от синхронного маломощного электродвигателя / через зубчатую и червячную передачу 2. Слой материала, по­ дошедший к крыльчатке, сначала затормаживает, а затем оста­ навливает ее. При этом останавливается червячное колесо, а червяк получает поступательное движение вдоль оси. Преодо­ левая усилие пружины, он подходит к контактному устройству 3 и включает его контакты, которые в свою очередь включают световую или звуковую сигнализацию.

§ 3. ГИДРОСТАТИЧЕСКИЕ УРОВНЕМЕРЫ

Гидростатические приборы занимают одно из важных мест при измерении уровня различных жидкостей, в том числе агрес­ сивных и быстрокристаллизующихся.

БУЙКОВЫЕ УРОВНЕМЕРЫ

Принцип действия буйковых уровнемеров основан на изме­ нении выталкивающей силы тонущего буйка, величина которой пропорциональна глубине его погружения в жидкость. На рис. 103 приведена схема буйкового уровнемера, в котором вывод перемещения буйка, соответствующего его погружению в жид­ кость, осуществляется с помощью торсионного устройства. Чув­ ствительным элементом прибора является цилиндрический бу­ ек 2, подвешенный в камере 1 с помощью стальной ленты к кон­ цу рычага 3. Другой стороной этот рычаг жестко закреплен на свободном конце упругой торсионной трубки 4, прикрепленной к корпусу. Внутри трубки проходит стержень 5, также прива­

чиванию. Это перемещение передается стержню 5 и, следова­ тельно, соответствующему преобразователю.

Выпускается большая номенклатура буйковых уровнемеров, сигнализаторов и регуляторов с механической, пневматической и электрической системами дистанционной передачи. Так, на­ пример, уровнемеры типа УБ рассчитаны на 19 пределов изме­ рения в диапазоне от 0—20 мм до 0—16 м и выпускаются 48 ти­ поразмеров. Класс точности приборов 1 и 1,5. Предельно допус­ каемое рабочее избыточное давление 10 МПа.

УРОВНЕМЕРЫ ДАВЛЕНИЯ

К гидростатическим приборам относится большая группа уровнемеров, действие которых основано на измерении давле­ ния, создаваемого столбом жидкости. Это давление (в Па)

где р — плотность жидкости, кг/м3 ; Н — уровень, м.

Уравнение (313) показывает возможность построения дат­ чиков уровня на основе измерения давления. Известны два ос­ новных варианта измерения уровня с помощью манометров: при помощи установки специального приемника давления внутри емкости, в которой производится измерение, и при помощи под­ ключения манометра к сливному трубопроводу. Между мано­ метром и жидкостью, находящейся в резервуаре, устанавлива­ ется разделительная мембрана (чаще всего резиновая). На этом принципе построен прибор для измерения уровня вина, состоя­ щий из резиновой камеры, соединительной полиэтиленовой трубки и манометра, отградуированного в единицах измерения уровня. Погрешность таких приборов достигает ± 2 % , что для технических целей вполне приемлемо.

§ 4. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ УРОВНЕМЕРЫ

Стремление избавиться от подвижных частей (поплавков, буйков, лотов и т. п.) привело к созданию и широкому распро­ странению большой группы приборов, основанных на использо­ вании тех или иных электрофизических свойств жидкостей или сыпучих материалов. Наибольшее распространение получили уровнемеры, в основу которых положено использование кондуктометрического и емкостного принципов измерения. Наиболее простые решения присущи сигнализаторам уровня, которые при­ меняются практически во всех отраслях пищевой промышленно-

Датяик

х.

Реле

а

Рис. 105. Принципиальная электрическая схема сигнализатора уровня и датчик кондуктометрического сигнализатора уровня.

сти для сигнализации предельных задан­ ных значений уровня жидкостей, вязких масс, а также твердых сыпучих материалов.

КОНДУКТОМЕТРИЧЕСКИЕ

УРОВНЕМЕРЫ

Кондуктометрические (омические) при­ боры основаны на измерении сопротивле­ ния между электродами соответствующей формы, введенными в измеряемую среду. Простейшими устройствами подобного ро­ да являются сигнализаторы уровня, сраба­ тывающие при замыкании двух электродов, опускаемых в емкость, электропроводящим

материалом. Роль одного из электродов может выполнять ме­ таллическая стенка емкости (аппарата), которая должна быть заземлена, а второй электрод должен быть хорошо электрически изолирован от нее.

На рис. 105, а приведена принципиальная электрическая схе­