Уровнемер гидростатический – Гидростатический уровнемер (датчик уровня): описание, принцип работы.

alexxlab | 17.10.2019 | 0 | Разное

Содержание

Гидростатические уровнемеры

Основным принципом действия данных уровнемеров является измерение гидростатического давления, оказываемого жидкостью.

 

 

Величина гидростатического давления Рг зависит от высоты столба жидкости h над измерительным прибором и от плотности этой жидкости ρ.

Измерение гидростатического давления может осуществляться различными способами, например:

- манометром или датчиком давления, которые подключаются к резервуару на высоте, равной нижнему предельному значению уровня;

- дифференциальным манометром, который подключается к резервуару на высоте, равной нижнему предельному значению уровня, и к газовому пространству над жидкостью;

- измерением давления воздуха, прокачиваемого по трубке, опущенной в жидкость на фиксированное расстояние, и другими.

Рис. 1. Измерение уровня в резервуаре при помощи датчика избыточного давления

На рис. 1 приведена схема измерения уровня датчиком избыточного давления (манометром). Для этих целей может применяться датчик любого типа с соответствующими пределами измерений.

При измерении уровня гидростатическим способом погрешности измерения определяются классом точности измерительного прибора, изменениями плотности жидкости и колебаниями атмосферного давления.

Если резервуар находится под избыточным давлением, то к гидростатическому давлению жидкости добавляется избыточное давление над ее поверхностью, которое данной измерительной схемой не учитывается. Поэтому такая схема измерения для таких случаев не подходит.

В связи с этим, более универсальными являются схемы измерения уровня с использованием дифференциальных датчиков давления (дифманометров). С помощью дифференциальных датчиков давления можно также измерять уровень жидкости в открытых резервуарах, контролировать границу раздела жидкостей.

Рис. 2. Измерение уровня в открытом резервуаре при помощи датчика дифференциального давления

Схема измерения уровня жидкости в открытом резервуаре, находящемся под атмосферным давлением, представлена на рис. 2.

Плюсовая камера дифманометра ДД через импульсную трубку соединена с резервуаром в его нижней точке, минусовая камера сообщается с атмосферой.

В такой схеме устраняется погрешность, связанная с колебаниями атмосферного давления, т.к. результирующий перепад давления на дифманометре равен:

ΔР = (Рг + Ратм) – Ратм = Рг.

Такая измерительная схема может использоваться тогда, когда дифманометр расположен на одном уровне с нижней плоскостью резервуара. Если это условие соблюсти невозможно и дифманометр располагается ниже на высоту h2, то используют уравнительные сосуды (УС).

Схемы измерения уровня с уравнительными сосудами для резервуаров под атмосферным давлением представлены на рис. 3.

Рис. 3. Измерение уровня в открытом резервуаре при помощи датчика дифференциального давления с ис¬пользованием уравнительного сосуда: а – с нижним расположением уравнительного сосуда; б – с верхним расположением уравнительного сосуда

Уравнительный сосуд используется для компенсации статического давления, создаваемого столбом жидкости h2 в импульсной трубке.

Для измерения уровня в резервуарах, находящихся под избыточным давлением Ризб, применяют измерительную схему, изображенную на рис.4.

Рис. 4. Измерение уровня в закрытом резервуаре при помощи датчика дифференциального давления с использованием уравнительного сосуда

Избыточное давление Ризб поступает в обе импульсные трубки дифманометра, поэтому измеряемый перепад давления ΔР можно представить в виде:

ΔР = ρgHmax – ρgh, где:
ρ - плотность жидкости,
g = 9,81 м/с2 – ускорение свободного падения.

При h = 0, ΔР = ΔРmax, а при h = Hmax , ΔР = 0.

То есть из уравнения следует, что шкала измерительного прибора уровнемера будет обращенной.

Более современным аналогом дифманометров являются датчики гидростатического давления. Как и у дифманометров, у них имеются две измерительные камеры. Одна из камер выполнена в виде открытой мембраны, а вторая - в виде штуцера. Такие датчики всегда можно установить непосредственно у дна резервуара, поэтому отсутствует необходимость в импульсных трубках, а значит, и в необходимости компенсации высоты импульсной трубки.

Наиболее распространенные измерительные схемы с использованием гидростатического датчика давления представлены на рис.5.

Рис. 5. Измерение уровня в резервуарах при помощи датчика гидростатического давления: а – для открытых резервуаров; б – для закрытых резервуаров без уравнительного сосуда; в – для закрытых резервуаров с уравнительным сосудом

Схема в) используется для процессов, в которых неизбежно образование обильного конденсате и его накопление в трубе, соединяющей датчик с объемом над жидкостью.

 

 

salinc.ru

Статья Гидростатические уровнемеры. Как не ошибиться и что о них надо знать

Статья в информационном бюллетене BD Sensors RUS, март 2011г

Полный текст статьи (1.46M)

Каким бы простым ни казался метод гидростатического измерения уровня, тем не менее, существуют некоторые особенности при выборе прибора, при установке и условиях дальнейшей эксплуатации которые необходимо учитывать.

В основе действия гидростатических датчиков уровня лежит закон пропорциональности между высотой столба жидкости и гидростатическим давлением этого столба:
P = ρ*g*h,
где P - гидростатическое давление столба жидкости, g = 9,8 м/с2 - ускорение свободного падения, ρ - плотность жидкости.

Особенности монтажа, выбора и применения

Существует три основных типа гидростатических уровнемеров - погружные, врезные и фланцевые выделяемые по типу присоединения к процессу. Так же, так как этот фактор обуславливает специальные требования к материалам из которых изготовлен прибор, имеет смысл выделять гидростатические уровнемеры по типу измеряемых сред: неагрессивная к нержавеющей стали, агрессивная к нержавеющей стали пульпообразная, густая и абразивная среды.

При выборе метода измерения уровня, следует учитывать, что корректные измерения гидростатическими датчиками возможны только в средах с постоянной плотностью, так как гидростатическое давление зависит от плотности жидкости и величины уровня. При необходимости решения задачи измерения уровня в средах с меняющейся плотностью, возможна установка двух датчиков уровня. Один прибор устанавливается в емкость для отбора пробы. В емкости обеспечивается постоянный уровень и уровнемер измеряет плотность, а данные со второго (собственно уровнемера) пересчитываются в контроллере с учетом текущей плотности среды, с которого уже скорректированный сигнал поступает в верхний уровень.

Гидростатические датчики уровня - датчики избыточного давления, которым необходима связь сенсора с атмосферой. У датчиков избыточного давления измеряемая среда (Pср) и атмосферное давление(Pатм бак) действуют с одной стороны чувствительного элемента и только атмосферное давление (Pатм) - с другой. Для открытых ёмкостей, Pатм= Pатм бак. Таким образом, атмосферное давление в баке компенсируется атмосферным давлением вне его и датчик измеряет только давление среды.

Для измерения уровня в полностью закрытых емкостях, где создаётся избыточное давление (Р изб.) между крышкой емкости и жидкостью, наиболее оптимальным будет применение гидростатических датчиков дифференциального давления. В этом случае, с помощью специального капилляра необходимо связывать датчик дифференциального давления с областью избыточного давления емкости.

Для подачи атмосферного давления в корпус погружного датчика уровня применяется специальный кабель, который помимо сигнальных линий несет еще и полую трубку, защищенную на обратном конце воздухопроницаемым, но водонепроницаемым фильтром. Корпус погружного датчика воздухопроницаем и должен быть водонепроницаем (степень пылевлагозащиты IP 68).

Длина кабеля должна быть больше максимального уровня жидкости в емкости. Так как в гидростатических датчиках уровня используется специальный кабель, то цена кабеля в цене датчика может быть очень существенна. При некоторых условиях можно уменьшить конечную стоимость прибора уменьшив длину кабеля. Для этого надо знать минимальный и максимальный уровень жидкости в емкости. Как только специальный кабель выведен в атмосферу, сигнал можно передавать далее и обычным кабелем. Технически, переход со специального кабеля в обычный реализуется с помощью клеммной коробки. В случае, когда в емкости всегда есть какой-то минимальный уровень, ниже которого измеряемая среда не опускается, прибор можно установить на фиксированной высоте и уровень учитывать как показания уровнемера плюс высота столба жидкости под ним.

При монтаже гидростатических уровнемеров, чтобы избежать влияния повышенного давления при закачивании жидкости, так как струя насоса может создавать область повышенного давления, датчики надо устанавливать на максимальном удалении от источника турбулентности. С помощью гидростатического датчика уровня жидкости можно измерять объём. Для цилиндрических и параллелепипедообразных емкостей используют формулу V=S*h, где V - объём, S - площадь основания, h - высота. Для емкостей в форме усеченного конуса V=π(h23-h1

3)/3tg2a. Для ёмкостей сложных конфигураций емкость необходимо "разделить" на части и рассчитывать по формулам для параллепипеда, цилиндра и конуса. Для горизонтально расположенных цилиндрических емкостей рекомендуется использовать BD Sensors RUS DMD 331-A-S, который позволяет калибровать выходной сигнал по табличным значениям, то есть достаточно точно учитывать кривизну емкости.

Измерение уровня в различных средах

Для измерения гидростатическими датчиками уровня сред неагрессивных к нержавеющей стали, наиболее оптимальны по соотношению цена/решение задачи - уровнемеры с корпусом из нержавеющей стали, керамическим тензорезистивным сенсором с открытой или защищенной мембраной из нержавеющей стали. Открытая мембрана из нержавеющей стали подходит для случаев измерения загрязненной среды, но без включений могущих повредить мембрану.

Мембрана, закрытая защитным колпачком в таких средах быстро забивается отложениями и прибор начинает выдавать некорректные значения, поэтому, при выборе датчика с защищенной мембраной надо понимать уровень загрязнения среды, то есть частоту, с которой придется очищать мембрану. Это в свою очередь так же нежелательно, так как повышает риск повреждения мембраны при механической очистке. Другими словами, защищенную мембрану имеет смысл использовать для работы в средах с включениями крупнее технологических отверстий в колпачке предназначенных для доступа среды к мембране сенсора. Для сред с включениями могущими повредить мембрану, или сильно загрязненными, лучше использовать приборы с керамической мембраной.

Измерение уровня в агрессивных средах обуславливает исполнение мембраны, корпуса и уплотнения из специальных материалов некорродирующих или слабо корродирующих в измеряемой среде. Сегодня у BD Sensors RUS существуют решения для большинства использующихся в промышленности кислот, щелочей, растворов солей (например, раствора гипохлорита натрия), морской воды. Например,погружной датчик уровня жидкости BD Sensors RUS LMK 858 с керамической мембраной, корпусом из PVDF, уплотнением из EPDM и кабелем с тефлоновым покрытием гарантированно "держит" серную кислоту концентрацией от 5 до 98% и температурой до 50°С.

Для погружных уровнемеров так же учитывают и материал, из которого изготовлен кабель. В уровнемерах БД Сенсорс РУС используются четыре типа кабеля: PVC - для воды и жидкостей на водной основе, PUR - для масел и маслообразных жидкостей, FEP - высокоагрессивных жидкостей (сильно концентрированных кислот и щелочей) и TPE для высокотемпературных сред до 125°С. При подборе уровнемера следует учитывать также и рабочую температуру измеряемой среды, так как высокие температуры могут выступать катализаторами или ускорять коррозию материалов, из которых изготовлен прибор. В каждом частном случае, под каждую агрессивную среду прибор подбирают по таблицам химической устойчивости веществ.

Сложность измерения уровня в пульпообразных, густых и абразивных средах обусловлена тем, что они требуют использовать мембрану незащищенную колпачком. В целом, оптимальным решением для таких сред являются приборы с керамическими мембранами, которые более устойчивы к абразивным средам и могут использоваться без защитных колпачков. Однако следует учитывать, что в общем случае, приборы с керамической мембраной предполагают большую погрешность по сравнению с металлической, а также не рекомендованы для использования в системах где возможны гидроудары.

www.bdsensors.ru

Гидростатические уровнемеры. Статьи. Поддержка. TD-UROVNEMER.RU

Основным принципом действия данных уровнемеров является измерение гидростатического давления, оказываемого жидкостью.

Величина гидростатического давления Рг зависит от высоты столба жидкости h над измерительным прибором и от плотности этой жидкости Δ.

Измерение гидростатического давления может осуществляться различными способами, например:

- манометром или датчиком давления, которые подключаются к резервуару на высоте, равной нижнему предельному значению уровня;

- дифференциальным манометром, который подключается к резервуару на высоте, равной нижнему предельному значению уровня, и к газовому пространству над жидкостью;

- измерением давления воздуха, прокачиваемого по трубке, опущенной в жидкость на фиксированное расстояние, и другими.

Рис. 1. Измерение уровня в резервуаре при помощи датчика избыточного давления

 

На рис. 1 приведена схема измерения уровня датчиком избыточного давления (манометром). Для этих целей может применяться датчик любого типа с соответствующими пределами измерений.

При измерении уровня гидростатическим способом погрешности измерения определяются классом точности измерительного прибора, изменениями плотности жидкости и колебаниями атмосферного давления.

Если резервуар находится под избыточным давлением, то к гидростатическому давлению жидкости добавляется избыточное давление над ее поверхностью, которое данной измерительной схемой не учитывается. Поэтому такая схема измерения для таких случаев не подходит.

В связи с этим, более универсальными являются схемы измерения уровня с использованием дифференциальных датчиков давления (дифманометров). С помощью дифференциальных датчиков давления можно также измерять уровень жидкости в открытых резервуарах, контролировать границу раздела жидкостей.

Рис. 2. Измерение уровня в открытом резервуаре при помощи датчика дифференциального давления

 

Схема измерения уровня жидкости в открытом резервуаре, находящемся под атмосферным давлением, представлена на рис. 2.

Плюсовая камера дифманометра ДД через импульсную трубку соединена с резервуаром в его нижней точке, минусовая камера сообщается с атмосферой.

В такой схеме устраняется погрешность, связанная с колебаниями атмосферного давления, т.к. результирующий перепад давления на дифманометре равен:

ΔР = (Рг + Ратм) – Ратм = Рг.

Такая измерительная схема может использоваться тогда, когда дифманометр расположен на одном уровне с нижней плоскостью резервуара. Если это условие соблюсти невозможно и дифманометр располагается ниже на высоту h2, то используют уравнительные сосуды (УС).

Схемы измерения уровня с уравнительными сосудами для резервуаров под атмосферным давлением представлены на рис. 3.

Рис. 3. Измерение уровня в открытом резервуаре при помощи датчика дифференциального давления с использованием уравнительного сосуда: а – с нижним расположением уравнительного сосуда; б – с верхним расположением уравнительного сосуда

 

Уравнительный сосуд используется для компенсации статического давления, создаваемого столбом жидкости h2 в импульсной трубке.

Для измерения уровня в резервуарах, находящихся под избыточным давлением Ризб, применяют измерительную схему, изображенную на рис. 4.

Рис. 4. Измерение уровня в закрытом резервуаре при помощи датчика дифференциального давления с использованием уравнительного сосуда

Избыточное давление Ризб поступает в обе импульсные трубки дифманометра, поэтому измеряемый перепад давления ΔР можно представить в виде:

ΔР = ΔgHmax – Δgh, где: 
Δ - плотность жидкости, 
g = 9,81 м/с2 – ускорение свободного падения.

При h = 0, ΔР = ΔРmax, а при h = Hmax , ΔР = 0.

То есть из уравнения следует, что шкала измерительного прибора уровнемера будет обращенной.

Более современным аналогом дифманометров являются датчики гидростатического давления. Как и у дифманометров, у них имеются две измерительные камеры. Одна из камер выполнена в виде открытой мембраны, а вторая - в виде штуцера. Такие датчики всегда можно установить непосредственно у дна резервуара, поэтому отсутствует необходимость в импульсных трубках, а значит, и в необходимости компенсации высоты импульсной трубки.

Наиболее распространенные измерительные схемы с использованием гидростатического датчика давления представлены на рис.5.

Рис. 5. Измерение уровня в резервуарах при помощи датчика гидростатического давления: а – для открытых резервуаров; б – для закрытых резервуаров без уравнительного сосуда; в – для закрытых резервуаров с уравнительным сосудом

Схема в) используется для процессов, в которых неизбежно образование обильного конденсате и его накопление в трубе, соединяющей датчик с объемом над жидкостью.

www.td-urovnemer.ru

Гидростатический (метод измерения уровня) - это... Что такое Гидростатический (метод измерения уровня)?

Гидростатический (метод измерения уровня)

Гидростатический метод измерения уровня -метод основанный на измерении гидростатического давления столба жидкости по формуле P=ρgh, где P-давление, ρ-плотность, g –ускорение свободного падения, h – высота столба жидкости. Для измерения гидростатическим методом уровня жидкости в ёмкости используют гидростатические датчики уровня (гидростатический уровнемер)
Гидростатический уровнемер (гидростатический датчик уровня) – прибор, измеряющий уровень жидкости в ёмкости методом измерения гидростатического давления столба жидкости по формуле h=P/ρg, где P-давление, ρ-плотность, g –ускорение свободного падения, h – высота столба жидкости. Главное достоинство гидростатических уровнемеров это высокая точность при относительно невысокой стоимости и простоте конструкции. Гидростатическим методом, с помощью гидростатического датчика уровня, можно измерять объём жидкости. Для цилиндрических и параллелепипедообразных емкостей используют формулу V=S*h, где V –объём, S – площадь основания, h – высота. Для конусообразных емкостей V=⅓ π(h33-h23) /tg2a. Для ёмкостей сложных конфигураций емкость необходимо «разделить» на части и рассчитывать по формулам для параллепипеда, цилиндра и конуса. При этом следует учитывать, что чем больше площадь поверхности жидкости, тем выше погрешность.

Типы гидростатических датчиков уровня

Существуют два основных типа ГДУ разделяемых по типу присоединения: погружные и врезные. Условно можно выделять так же гидростатические уровнемеры исходя из свойств измеряемой среды. Для сред неагрессивных к нержавеющей стали, агрессивных сред и пульпообразных сред. Химические свойства измеряемой среды, а для пищевых и фармацевтических производств - гигиенические требования к оборудованию, - обуславливают значительные конструкционные особенности гидростатических уровнемеров, требуя исполнения корпуса, мембраны и уплотнителей из соответствующих материалов.

Особенности применения гидростатических уровнемеров

При выборе метода измерения уровня гидростатическим уровнемером следует учитывать следующие особенности их применения.

  1. Так как гидростатическое давление зависит от величины уровня и плотности жидкости, то корректное измерение возможно только для жидкостей с постоянной плотностью.
  2. ГДУ – датчики избыточного давления, поэтому необходима связь сенсора с атмосферой. У датчиков избыточного давления измеряемая среда (Pср) и атмосферное давление(Pатм бак) действуют с одной стороны чувствительного элемента и только атмосферное давление (Pатм) - с другой. Для открытых ёмкостей, Pатм= Pатм бак. Таким образом, атмосферное давление в баке компенсируется атмосферным давлением вне его и датчик измеряет только Pср (давление среды).
  3. Для подачи атмосферного давления в корпус погружнного датчика уровня применяется специальный кабель, который помимо сигнальных линий несет еще и полую трубку, защищенную на обратном конце воздухопроницаемым, но водонепроницаемым фильтром. Корпус погружного датчика воздухопроницаем и должен быть водонепроницаем (степень пылевлагозащиты IP 68). Длина кабеля должна быть больше максимального уровня жидкости в емкости, далее сигнал можно передавать и обычным кабелем. В ГДУ применяют специальные решения для обеспечения проницаемости корпуса для воздуха.
  4. Для полностью закрытых емкостей, где создаётся избыточное давление (Ризб) между крышкой емкости и жидкостью, наиболее оптимальным будет применение гидростатических датчиков дифференциального давления. В этом случае, с помощью специального капилляра необходимо связывать датчик дифференциального давления с областью избыточного давления емкости. Датчики избыточного давления устанавливать не рекомендуется, так как при наличии избыточного давления показания прибора будут некорректны, а очень высокое давление между жидкостью и крышкой ёмкости может вывести прибор из строя. Это связано с тем, что конструктивные особенности датчика избыточного давления не позволяют присоединить капилляр к сенсору, а сенсор датчика избыточного давления в свою очередь, в большинстве случаев, не рассчитан на высокие статические давления которые создаются под крышкой ёмкости.
  5. При монтаже гидростатических уровнемеров, чтобы избежать влияния повышенного давления при закачивании жидкости, так как струя насоса может создавать область повышенного давления, датчики надо устанавливать на максимальном удалении от источника турбулентности.

Ссылки

dic.academic.ru

Гидростатические уровнемеры. — КиберПедия

Принцип действия гидростатических уровнемеров основан на свойствах жидкости создавать статическое давление на нижнюю часть емкости зависящую от высоты столба жидкости.

Уровень в таких случаях вычисляется по формуле:

H –Высота столба жидкости

P –Статическое давление

ρ –Плотность измеряемой жидкости

 

 

 

 

 

Уровень жидкости в открытой емкости можно измерить обычным датчиком давления типа МС – П настроенным на соответствующий предел. А чтобы жидкость не испарялась, в емкость помещают поплавок, закрывающий большую часть поверхности жидкости.

Для измерения уровня жидкости в закрытых емкостях находящиеся под статическим давлением применяют дифманометры.

 

 

 

 

 

+ -

 

 

Схема измерения с прямой шкалой - при увелечении уровня жидкости показания датчика увеличиваются . Применяется при измерении уровня в емкостях где мала вероятность перелива, так же как при переливе жидкость попадает в минусовой отбор где создается статическое давление нарушающее работу датчика.

 

 

- +

 

 

Схема измерения уровня с обратной шкалой отличается тем, что при возрастании уровня в емкости выходной сигнал датчика уменьшается, а так же обратным подключением датчика. Свободна от недостатка схемы с прямой шкалой. При переливе жидкости уровень ее в плюсовой камере прибора остается неизменным.

Для измерения в таких случаях используются перепадомеры типа ДМПК – 100, 13ДД11, ДС – П, ДПП – 2 и аналогичные им, настроенные на соответствующий предел.

Пьезометрические уровнемеры так же относятся к гидростатическим и применяются для измерения уровня вязких жидкостей: суспензий, шлаков, забивающих измерительные блоки датчиков.

 

 

 

1 2

 

 

1 – дроссель

2 – редуктор давления

3 – датчик

Воздух питания проходит через редуктор и дроссель и попадает в трубку не доходящую до дна емкости на 75мм. Дроссель подбирается в экспериментальным путем. При этом в датчике создается некое начальное давление. При измерении уровня давления на датчике измняется. Эту разность изменений датчик измеряет. Начальное давление подбирается таким образом чтобы при максимальном уровне жидкости из трубки выходили пузырьки воздуха. Это достигается подбором дросселя. Высота уровня жидкости высчитывается по той же формуле.

H –высота столба жидкости

P –Измеренное давление

Pн –начальное давление при H=0

ρ –плотность измеряемой жидкости



Если Ø дроссель меньше Ø трубки то Pн = 0

 

 

Диапазон измерения для гидростатического способа будет завесить лишь от максимально измеряемой высоты столба жидкости.

Схема измерения уровня в закрытой емкости.

 

 

 

 

1- Редуктор

2- Два одинаковых дросселя

3- датчик

 

Температура.

Температура – величина характеризующая нагрев тела.

Для измерения температуры существуют несколько шкал, осеованных на состоянии кипения или кристаллизации некоторых веществ.

Наиболее применяемые из них:

- Абсолютная термодинамическая , измеряется в ºК – градус Кельвина.

- Международная практическая, измеряется ºС – градус Цельсия.

Приборы для измерения температуры подразделяются на:

Термометры расширения –принцип действия основан, на свойстве веществ расширяться при нагревании.

Манометрические термометры –принцип действия основан, на свойстве изменения давления рабочего вещества в замкнутом объеме при изменении температуры.

- Термоэлектрические пирометры –принцип действия основан, на свойстве некоторых металлов и их сплавов развивать термо ЭДС при нагревании.

- Термометры сопротивления –принцип действия основан, на свойстве веществ изменять свое электрическое сопротивление при изменении температуры.

- Пирометры измерения –принцип действия основан, на свойстве нагретых свыше 600ºС тел испускать световые и тепловые волны. Измерение интенсивности излучения позволяет судить о температуре тела.

 

Термометры расширения.

Принцип работы основан на свойстве веществ изменять свой объем при нагревании (расширяться).

Они подразделяются:

- Жидкостные

- Деформационные

Жидкостные термометры.

Состоят из емкости с рабочим веществом и тонкого капилляра оцифрованного в градусах. Остальное пространство занимает вакуум.

Пределы измерения составляют:

От - 190ºС до + 600ºС



 

 

Деформационные термометры.

 

 

1- электрические контакты

2- чувствительный элемент

3- штуцер

4- чувствительный элемент

Температурный коэффициент расширения чувствительного элемента корпуса 4 меньше чем температурный коэффициент чувствительного элемента стержней 2.

При нагревании стержень 2 расширяется больше, чем корпус 4, а значит, присутствует смещение стержня 2 относительно штуцера для крепления на аппарате 3. Своим смещением стержень 2 замыкает или размыкает электрические контакты 1.

За счет высокой чувствительности, но не очень высокой точности преобразования температура – смещение в основном они используются как регуляторы температуры, замыкая или размыкая нагревательные приборы.

Но они могут применяться и как показывающие приборы.

S –Смещение

α –температурный коэффициент расширения вещества

t –Температура

При небольших изменениях температуры t смещение S будет практически пропорциональным.

Биметаллический термометр.

1

 

1- шкала

2- стрелка

3- чувствительный стержень с большим коэффициентом расширения

4- неподвижное основание

5- чувствительный стержень с меньшим коэффициентом расширения

Два чувствительных стрежня (пластинки) скреплены между собой и одним концом приварены к неподвижному основанию. На втором конце закреплена стрелка. При изменении температуры стержень 3 расширяется больше чем стержень 5, а значит, произойдет смещение подвижного конца стержней в сторону стержня с меньшим коэффициентом расширения и стрелка покажет температуру по шкале, отградуированной в градусах. Такой термометр так же может иметь контактную группу.

 

Манометрические термометры.

 

 

 

 

 

 

1- измерительное устройство

2- капилляр

3- Термобаллон

 

Манометрический термометр состоит из термобаллона 3 с прикрепленным к нему капилляром 2. Вторым концом капилляр 2 прикреплен к измерительному устройству 1. Важное условие – полная герметичность системы. Измерительное устройство представляет собой обычный или электроконтактный манометр.

Пределы измерения:

От - 60ºС до + 1000ºС

Класс точности от 1,6 – до 2,5%

В основном служат как индикаторы или регуляторы темпиратуры.

Манометрические термометры бывают:

1. С жидкостным заполнением.

2. С парожидкостным заполнением.

3. С газовым заполнением.

 

 

С жидкостным заполнением

Термобаллон, капилляр и манометрическая пружина заполняются жидкостью, чаще всего ртутью Нд с пределом измерения -40 + 350ºС.

2. С парожидкостным заполнением.

Термобаллон заполняют на 2∕ 3 или 1∕ 2 объема жидкостью кипящей при низкой температуре (ацетон, эфир, метил, хлорид), а капилляр и пружину другой жидкостью, которая не испаряется и служит лишь для передачи давления. Недостатки – неравномерная шкала (давление насыщенного пара не прямо пропорционально температуре), - на показания прибора может влиять внешнее давление (например, атмосферное).

С газовым заполнением.

Термосистема заполняется газом под некоторым начальным давлением, зависящим от предела измерения. Оно может быть от 10кг до 50кгс∕ см².

Газ для заполнения должен быть инертным, с малой теплоемкостью и должен легко получиться в чистом виде. Затем этим требованиям отвечают азот N2 реже гелий Не2. Пределы измерения от -50 до + 550. Они наиболее широко применимы.

 

cyberpedia.su

Гидростатический уровнемер - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Гидростатический уровнемер

Cтраница 3


Существуют гидростатические уровнемеры с непрерывным продуванием воздуха или газа ( пьезометрические уровнемеры) и с непосредственным измерением столба жидкости.  [32]

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.  [34]

Работу гидростатических уровнемеров поясняет схема, приведенная на рис. V-2. Уровень жидкости в уравнительном сосуде / поддерживается постоянным, а уровень жидкости в трубке 2 изменяется в зависимости от изменения уровня жидкости в резервуаре.  [36]

Применение гидростатических уровнемеров с погруженным колоколом требует абсолютной герметичности соединительной линии, так как даже незначительная неплотность вызывает утечку воздуха из системы и искажает показания прибора.  [38]

МПа используется гидростатический уровнемер в комплекте с дифференциальным манометром, снабженным электроконтактньгм устройством. Схема измерения уровня приведена на рис. 3.12. Измерение производится с помощью уравнительного сосуда. Его особенность состоит в том, что верхняя часть трубки 3 находится в теплоизолированном сосуде 2, соединенном горизонтальными трубками с паровым и жидкостным объемами барабана 1 котла. Нижняя часть трубки на высоте h, изоляцией не покрывается. Значение hj зависит от высоты верхней точки отбора Н чувствительного сосуда и уровня в барабане Ь0, при этом должна обеспечиваться заданная точность измерения уровня в широком диапазоне изменений давления в барабане котла.  [39]

Принцип действия гидростатических уровнемеров основан на измерении давления, создаваемого столбом жидкости в контролируемом объекте.  [40]

Другим видом гидростатических уровнемеров является дифма-пометр любой системы, измеряющий давление столба жидкости в сосуде.  [41]

Принцип действия гидростатических уровнемеров основан на измерении давления внутри жидкости, определяемого массой столба жидкости, расположенного между точкой измерения и поверхностью жидкости в емкости. Если емкость открыта и жидкость, уровень которой измеряют, неагрессивна, то в качестве измерительного прибора применяют манометры ( при высоте емкости не ниже 4 м) или напоромеры ( при высоте емкости ниже 4 м), устанавливаемые вблизи днища резервуара. Давление, показываемое прибором, при постоянной плотности жидкости будет пропорционально уровню жидкости.  [43]

Принцип действия гидростатических уровнемеров основан на измерении давления внутри жидкости, определяемого массой столба жидкости, расположенного между точкой измерения и поверхностью жидкости в емкости. Если емкость открыта и жидкость, уровень которой измеряют, неагрессивна, то в качестве измерительного прибора применяют манометры ( при высоте емкости не ниже 4 м) или напоромеры ( при высоте емкости менее 4 м), устанавливаемые вблизи днища резервуара. Давление, показываемое прибором, при постоянной плотности жидкости будет пропорционально уровню жидкости.  [45]

Страницы:      1    2    3    4    5

www.ngpedia.ru

Уровнемер гидростатический «КЕДР-ДМZ»

Предназначен

Уровнемер гидростатический "Кедр-ДМZ" предназначен для периодического измерения гидростатического уровня жидкости на основании измерения избыточного давления жидкости. Уровнемер обеспечивает хранение измерительной, телеметрической и диагностической информации в энергонезависимой памяти, передачу накопленных данных потребителю с использованием существующих каналов сотовой связи стандарта GSM 900/1800 и каналов Интернет.

Область применения

Уровнемер применяется для контроля уровня воды в водозаборных и наблюдательных скважинах, при контроле состояния подземных вод в зоне ответственности различных производств, в том числе нефтеперерабатывающих и нефте/газодобывающих предприятий.
При необходимости к уровнемеру возможно подключить различные типы датчиков.
Система, построенная на основе нескольких Уровнемеров, позволяет осуществлять локальный мониторинг бассейнов рек, водохранилищ, водозаборов, а также гидрогеодинамического поля Земли на основе измерения уровня воды в открытых и напорных наблюдательных скважинах. Уровнемер может применяться при контроле уровня воды в открытых водоемах (водохранилища, озера, бассейны очистных сооружений, и т.п).

Отличительные особенности

Корпус регистратора и выносных датчиков выполнен из нержавеющей стали.
В качестве соединительного кабеля используется недорогой счетверенный полевой кабель П274 4х0,5, что значительно уменьшает конечную цену оборудования. Все периферийные датчики передают оцифрованную информацию по RS-485 интерфейсу, что обеспечивает (в отличии от датчиков с аналоговым выходом) высокую надежность передачи информации и широкий диапазон измерения. В гидростатическом датчике уровня «LMZ» применена двухкомпонентная компенсация влияния температуры.

Метрологические характеристики

Наименование параметра, единицы измерения

Значение

1

Пределы допускаемой приведенной погрешности измерений уровня жидкости l с постоянной плотностью 1000 кг/м3 при температуре 20 ºС в однородном поле тяжести для диапазонов

%

 

от 0 до 10 м

от 0 до 24 м

от 0 до 58 м

от 0 до 127 м

от 0 до 196 м

от 0 до 334 м

± 0,25

± 0,25

± 0,25

± 0,25

± 0,25

± 0,25

2

Разрешающая способность уровнемера для диапазонов

мм

 

от 0 до 10 м

от 0 до 24 м

от 0 до 58 м

от 0 до 127 м

от 0 до 196 м

от 0 до 334 м

1

2

5

10

20

50

3

Нижний предел измерения уровня жидкости, см

5

Технические характеристики

Техническая характеристика

Значение

1

Рабочий диапазон температур регистратора, ºС

минус 40 … + 50

2

Рабочий диапазон температур датчика гидростатического давления

+ 0 … + 50

3

Рабочие значения относительной влажность при 25 ºС, не более % (г/м3)

98%, (11)

4

Интервал между измерениями, мин

5 … 240

5

Интервал передачи данных, час

1 … 24

6

Время однократного опроса измерительных и параметрических каналов, с, не более

3

7

Время измерения гидростатического уровня, опроса параметрических каналов и диагностических параметров, с, не более

3

8

Максимальная нестабильность хода встроенных часов, не более, с/сутки

1

9

Диапазон измерения атмосферного давления, кПа (мм рт. ст.)

84,0…106,7

(630 - 800)

10

Разрешающая способность датчика атмосферного давления, кПа

0,01

11

Диапазон контроля температуры воздуха

(внутри регистратора), ºС

минус 40 … +50

12

Разрешающая способность датчика температуры (внутри регистратора), ºС

0,1

13

Напряжение питания (постоянный ток), В

9 … 14

14

Ток потребления в дежурном ("спящем") режиме при напряжении питания 12 В, мкА, не более

50

15

Ток потребления в режиме измерения (передачи данных) при напряжении питания 12 В, мА, не более

200 (1000)

16

Энергонезависимая память Micro SD обеспечивает хранение измерительной информации на всем периоде эксплуатации

17

Масса базового комплекта, в упакованном виде, кг

3

18

Габаритные размеры (в упакованном виде), мм

420 х 320 х 120

19

Средний срок службы, лет

7

20

Среднее время наработки на отказ, час

65000

Состав

Обозна-
чение

Наименование

Кол.

Примечание

1

БСИ Z-500

Двух канальный регистратор

(2*, 4 канала), шт.

1

Встроены датчики атмосферного давления и температуры

2

LMZ

Датчик гидростатического давления с диапазоном 10* м, шт.

1

Диапазоны измерения

10, 24, 58, 127, 196, 334 м

Встроенный соединительный кабель (от 10 до 300 м), м

10*

Неразъемно соединен с датчиком гидростатического давления

3

TD-4

Датчик температуры и электропроводности, шт.

1**

 

Встроенный соединительный кабель (до 300 м), м

100*

Неразъемно соединен с датчиком температуры и электропроводности

4

БУ Z-10

Блок управления, шт.

1**

С соединительным кабелем USB 2,0 A, 1,8 м

5

‑‑

Антенна сотовой связи, шт.

1

 

Антенный ВЧ кабель 50 Ом

(от 1,5 до 5 м), м

1,5*

Неразъемно соединен с антенной сотовой связи

6

Micro SDHC

Энергонезависимая память, шт.

2

 

7

‑‑

Считыватель карт Micro SD, шт.

1

 

8

LMB-12

Моноблок литиевых батарей, шт.

1

В составе три литиевых батареи ER34615M

9

‑‑

Упаковочный ящик (кейс), шт.

1

 

10

‑‑

Руководство по эксплуатации, шт.

1

КДМХ.406239.003 РЭ

11

‑‑

Паспорт, шт.

1

КДМХ.406239.003 ПС

 

* – Параметр может быть изменен относительно базового значения.
** – Позиция не входит в базовую комплектацию.

Производитель оставляет за собой право вносить изменения в комплектность, конструкцию и технические характеристики оборудования, не ухудшающие его потребительских свойств.

Гарантия 2 года.

Гарантийные обязательства не распространяется на элементы питания Моноблока литиевых батарей «LMB-12».

 

polinom.pro

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о