вимірювання рівня знаходять широке застосування в сільському господарстві (наприклад, вимірювання рівня зерна, комбікормів в бункерах, води, горючих матеріалів у ємностях і т.д.). У табл. 1.1 наведені порівняльні характеристики різних рівнемірів.
Вимірювання рівня гидростатическими рівнемірами зводиться до виміру тиску стовпа рідини манометром або дифманометром. Для зменшення похибки вимірювання, викликаної зміною щільності рідини від температури, створюються вимірювальні системи, що вимірюють одночасно гідростатичний тиск рідини і її щільність та коригувальні потім показання рівнеміра відповідно до щільності.
Вимірювання рівня, заснованого на вимірюванні тиску повітря (інертного газу), врівноваженого гідростатичним тиском стовпа рідини, проводиться пневмометричні рівнемірами.
У поплавкових рівнемірах використовується виштовхуюча сила рідини, що діє на поплавок, а в буйкових - зміна сили ваги поплавця (буйка), середня щільність якого більше щільності рідини.
Найбільш простими є поплавкові рівнеміри,, але вони не можуть застосовуватися при високих тисках, буйкові само добре працюють при підвищеному тиску. Однак застосування тих і інших утруднено в агресивних середовищах і середовищах з випадають опадами.
Принцип дії електричних рівнемірів полягає у вимірюванні електропровідності ємності, резонансної частоти та інших параметрів первинних перетворювачів рівня, що залежать від рівня контрольованого середовища. Первинні механічні перетворювачі в цих випадках використовуються в комплекті з електричними перетворювачами переміщення.
Таблиця 1.1. Порівняльні характеристики рівнемірів
Тип первинних вимірювальних преобразователейУсловія прімененіяОсновная похибка вимірювання,% Особливі умови і требованіяізмеряемий рівень, мтемпература середовища, ° Здавлення середовища, МПа123456Гідростатіческіе0,025-6,3до 600до 24,51-15Подвержени впливу температури та складу вимірюваної средиПоплавковие0, 025-16до 300до 5,881-2Непрігодни при великих тисках і в рідинах з випадають осадкаміБуйковие0,04-16до 400до 9,881Непрігодни в рідинах з випадають осадкаміЕмкостние0,2-20-260-250до 5,882,5Дают похибка при зміні діелектричної проникності средиРадіоволновие (високочастотні) 0, 05-30200-150до 35,51-2,5Возможно застосування в киплячих жідкостяхРадіоізотопниедо 2без ограніченіябез ограніченія0,5Істочнік і приймач випромінювання розташовані зовні об'єкта ізмереніяАкустіческіедо 35-80до 3,922,5Вліяніе температури навколишнього середовища
Ємнісні рівнеміри
В даний час поширені рівнеміри РУС, робота яких заснована на ємнісне-імпульсному вимірюванні рівня, использующем перехідні процеси, що протікають в ланцюзі ємнісного перетворювача, періодично підключається до джерела постійної напруги. Уровнемер РУС (рис. 1.2) складається з двох ємкісних датчиків - вимірювач кого 3 і компенсаційного 2, який занурений в рідину.
Рис. 1.2
При сталості діелектричної проникності середовища, а також при вимірюванні рівня електропровідних рідин компенсаційний датчик замінюється конденсатором постійної ємності. Вимірювальний і компенсаційний датчики включені на вході перетворювачів ємності в електричний сигнал 4 і 1, режим роботи яких задається генератором імпульсів 5, що представляє собою симетричний мультивібратор. Різниця вихідних сигналів перетворювачів 4 і 1 подається на вхід імпульсного детектора 6, вхідний сигнал якого у вигляді напруги постійного струму надходить на вхід підсилювача постійного струму 7 і після підсилення подається як сигнал негативного зворотного зв'язку на перетворювач 1 і на вхід формувача 8, що перетворює постійну напругу в уніфікований сигнал постійного струму 0-5, 0-20 або 4-20 мА.
Вимірювання рівня рідини в об'єкті контролю викликає зміна ємності вимірювального датчика, величина якої залежить від рівня і параметрів контрольованого середовища. Перетворювач 4 являє собою нуль-орган, в якому датчик і еталонний конденсатор за допомогою комутуючих елементів почергово підключаються до джерела постійного стабілізованої напруги U0 і формують вихідний сигнал у вигляді імпульсів напруги. Перетворювач/має таке ж виконання, але в якості джерела живлення використовується вихідна напруга Uoc підсилювача 7. Різницевий сигнал перетворювачів 4 і 1 подається на вхід імпульсного детектора 6, перетворюючого сигнал в напругу постійного струму, яке після попереднього посилення підсилювачем постійного струму 7 подається в якості сигналу негативного зворотного зв'язку Uoc на перетворювач/і па вхід формувача уніфікованого вихідного сигналу 8. Електронна схема виконана на інтегральних мікросхемах.
Для вимірювання рівня неелектропровідних рідин застосовуються ємнісні перви...
