Прилади для вимірювання рівня

Майже в усіх технологічних процесах харчових виробництв виникає необхідність у вимірюванні рівня рідин та сипучих матеріалів, а також сигналізації мінімально чи максимально допустимих рівнів у резервуарах, апаратах. Особливо важливу роль відіграє вимірювання рівня води в барабанах парових котлів, рівня соків у випарних апаратах тощо.

У деяких випадках рівень є основним, а іноді і єдиним технологічним параметром, який використовується не лише для проведення технологічного процесу, але і для обліку сировини і продукції у сховищах, резервуарах. Рівнемір для визначення рівня рідини в свердловині

Сучасні засоби вимірювання рівня можна розділити на дві основні групи; рівнеміри та сигналізатори рівня. Залежно від умов вимірювання, характеру вимірювального середовища використовуються різні методи для вимірювання рівня. Рівнеміри можуть мати дистанційну передачу показів і візуальний відлік по місцю їх розміщення.

За принципом дії рівнеміри розділяються на: механічні, гідростатичні, електричні, радіоізотопні, акустичні, ультразвукові та ін. До групи механічних рівнемірів відносяться поплавкові, мембранні, контактно-механічні та вібраційні прилади. До електричних кондуктометричні, ємнісні.

Часто по умовах технологічних процесів харчової промисловості необхідно передбачити можливість безрозбірного миття засобів вимірювання рівня або автоматичного очищення. Специфічні умови харчових продуктів (налипання, кристалізація, окислення при контакті з чутливим елементом рівнеміра) обмежують можливості використання засобів вимірювання загальнопромислового використання. У таких випадках перевага надасться безконтактним рівнемірам.

Найбільш широке використання для вимірювання рівня отримали поплавкові рівнеміри та сигналізатори.

Поплавкові рівнеміри отримали широке використання завдяки простоті конструкцій та достатній точності. Основними елементами поплавкових засобів вимірювання рівня є поплавок, передаточний механізм, відліковий або реєструючий пристрій. Принцип їх дії заснований на переміщенні поплавка, який плаває на поверхні вимірюваної рідини. Це переміщення механічно або ж за допомогою системи дистанційної передачі (механічної, електричної, пневматичної чи іншої) передається на вимірювальний прилад.

Буйковий рівнемір використовується для вимірювання рівня в межах від 0,02 до 16 метрів як у відкритих резервуарах, так і апаратах під тиском (до 1,6 М Па) при густині рідини від 760 до 1250 кг/м³

. Принцип дії буйкових рівнемірів (з поплавком змінного занурення) заснований на залежності виштовхувальної сили, що діє на буйок залежно від рівня рідини. Буйок виготовляється у вигляді металевого стержня або циліндра, заповненого металевими ошурками.

Буйковий рівнемір типу УБ-П (рис.1) складається з вимірювального блоку, та пневмосилового перетворювача. В основу роботи рівнеміра покладено принцип пневмосилової компенсації. Зміна рівня рідини перетворюється на чутливому елементі в пропорційне зусилля, яке автоматично урівноважується зусиллям пристрою зворотного зв'язку. За відсутності рідини в резервуарі сила маси буйка урівноважується вагами (6) та важелями (5). і частково пружиною установки "нуля" (20 кПа). Рисунок 1- Схема буйкового рівнеміра

При зміні рівня води в резервуарі (1) на буйок (2) діє виштовхувальна сила F_a, яка порушує стан рівноваги. Чим вищий рівень води, тим більше буде занурений буйок у рідину і тим більша виштовхувальна сила F_a. При порушенні рівноваги буйок (2) зміститься вгору, а важіль (3) повернеться за годинниковою стрілкою в мембрані (4). Важіль (3) за рахунок гнучкого зв'язку поверне важіль (7) і заслінка (11) прикриє сопло (10) пневмопідсилювача (13).

Тиск на виході підсилювача зростає і одночасно подається на сильфон зворотного зв'язку (12), який, переміщуючи важіль (9) через бігунок (8), частково відводить заслінку (11) від сопла (10). Сильфон (12) і важіль (9) утворюють пристрій від'ємного зворотного зв'язку, який дозволяє на виході підсилювача формувати пневмосигнал, пропорційний вимірюваному рівню рідини в резервуарі.

Крім того, пристрій зворотного зв'язку змінює компенсуюче зусилля F_K, яке залежить як від рівня, так і від густини рідини і приводить систему сил у нове положення рівноваги.

Про сигналізатори рівня можно прочитати в окремій статті. Принцип дії приладів для вимірювання і сигналізації рівня заснований на зміні електропровідності середовища при зміні рівня. Промисловістю випускається кондуктометричні сигналізатори рівня типів ЕРСУ-2 і ЕРСУ-3. На сайті Lib Time Ви можете поділитися з аудиторією інтернет-користувачів своєю інформацією чи проблемою.