Слаботочка Книги

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 [66] 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131

Рис. 7.12. Пьезометрическая схема измерения уровня в открытом резервуаре

Рис. 7.13. Пьезометрическая схема измерения уровня в резервуаре под давлением

метрической трубке, пропорциональное уровню жидкости в резервуаре, измеряется манометром 6. Расход воздуха устанавливается вентилем 5. Контроль расхода воздуха контролируется по ротаметру 4.

На рис. 7 13 показана принципиальная пьезометрическая схема измерения уровня жидкости в резервуаре, находящемся под давлением. Для исключения вJJИяния давления в резервуаре на показания прибора, изме-ряюще! о уровень жидкости, применяется дифференииа.тьный метод измерения с двумя регуляторами расхода 2 и 3.

От одного регулятора расхода воздух подается в и ьезометр ическую трубку /, от другого через трубку 5 - в верхнюю часть резервуара 6 над жидкостью. Разность давлений в трубках / и 5, пропорциональная уровню ЖИДК0С1И, измеряется дифмаиометром 4.

В системах измерения нижний конец пье-зометрической трубки должен находиться на нижнем контролируемом уровне жидкости, но не ниже 80 мм от дна резервуара.

Расход воздуха устанавливается минимальным, чтобы перепад давления па пье-

зометрической трубке был возможно меньшим, так как это определяет по1решность измерения пьезометрическим методом.

Минимальный расход воздуха обеспечивается постоянным, без запаздывания, выходом воздуха из пьезометрической трубки при изменениях уровня. Обычно расход воздуха принимается равньпч 0.1-0,2 м/ч.

Если пренебречь перепадом давления на пьезометрической трубке, i о уровень в резервуаре

н = рдрй).

(7.18)

где Р - давление на манометре 6 (рис. 7.12) или перепад давления на дифманометре 4 (рис. 7.13); р - плотность жидкости; д ~ ускорение силы тяжести.

Следует отметить, что измерение уровня по схеме на рис. 7.13 предполатает постоянство или медленное изменение давления в резервуаре.

Для измерения уровня в резервуарах с колеблющимся давлением следует применять метод непосредстве!ШОГО измерения i илро-статического давления, так как при изменении уровня по схеме на рис. 7.13 при резком

87.5.

Емкостные уровнемеры

возрастании давления в резервуаре измеряемая жидкость может быть заброшена в лифманометр.

7.5. ЕМКОСТНЫЕ УРОВНЕМЕРЫ

Уровнемеры типа РУС предназначены для из.мерения уровня электропроводных жидкостей, включая агрессивные, взрывоопасные и криогенные, сохраняющие свои агрегатные состояния в интерва.,1е рабочих температур и давлений

Структурная схема уровнемера РУС представлена на рис. 7.14.

Уровнемер сосюит из преобразователя переменного ПИ и преобразователя измерительною ПИ.

Преобразователь ИП состоит из ем-kocthoi о чувствительного элемента / и устройств 2, 5, 4 преобразования значения емкости чувствительного злемента / в пропорциональный электрический сигнал.

Преобра}ователь ПИ состоит из усилителя - формирователя унифицированно! о выходного сигнала 6 и усилителя обратной связи 5.

Чувствительный элемент имеет измерительный электро-! ИЭ и компенсационный электрод КЭ. КомненсаЕШонный электрод распола! ается ниже измерительно! о электрода. Е! о емкость компенсирует пО! реп!-пость измерения, во шикающую при изменении диэлектрических свойств измеряемой среды.

При работе КЭ должен быть посгоян-1Ю залит кoнтpOJЩpyeмoй жидкостью. Его емкость определяет значение нижнего неиз-меряемого уровня.

/7/7

Г"

Рис. 7.14. Структурная схема измерения уровня емкое!ным уровнемером типа РУС

Первичный преобразователь с КЭ применяется только для кон! роля уровня неэлектропроводных сред. Емкость КЭ включается в схему устройства 3 и обеспечивает автоматическую ком1!енсацию погрешности от изменения диэлектрической проницаемости среды.

При измерении уровня электропроводных жидкостей КЭ в первичном преоб-разователе отсу1Ствует и заменяется кон-денсагором постоянной емкости в схеме устройства 3.

Чувствительный элемент первичного преобразователя подключается к входу устройства 3. В устройствах 3, 4 емкости измер ит ельного C„i„ и компеисацион ног о колп электродов преобразуются в электрический cHTHaj!, который подается в преобразователь измерительный передающий ПИ на вход усилителя обратной связи 5 С выхода усилителя 5 сигна.1 подается иа вход устройства J и на вход усилителя - формирователя унифицированною выходного сигнала 6, преобразующего этот сигнал в токовый выходной сигнал 0-5, 0-20 или 4-20 мА.

Положение уровня жидкости в объекте контроля определяет емкость конденсатора Свд„ измерительного чувствительно! о элемента, которая вычисляется по формуле

C„,M = Com+kh/H, (7.19)

где Соичм - начальная емкость измерительного электрода, к - коэффициент пропор-ционалыюстн, характертующий конструк-!щю чувствительного элемента и параметры контролируемой среды; h - текущее значение уровня; Я - диапазон измерения.

При отсутствии жидкости (А = 0) емкость Си,у = Сон,м1 при этом сигнал на выходе устройства сравнения 3 равен нулю. При увеличении уровня h увеличивается емкость измерительного чувствительного элемента Chim> что вызывает изменение сигнала иа Bxo;ie устройства 3, коюрое после преобразования в устройстве 4 подается на вход усилителя 5.

При уменьшении уровня емкость измерительного чувст ви i ельного элемента Chj„ уменьшается, что вызывает изменение сигнала па входе устройсгва 3 в противоположном направлении.

Выходной сигнал усилителя 5 пропорционален положению уровня и является мерой уровня. Cnrnaj! с выхода 5 используется в качестве выходного си! нала формирователя унифицированного токового си! нала, с помощью которого он преобразуется в сигнал 0-5, 0-20 или 4-20 мА в зависи-

Рис. 7.15. Первичный преобразователь типа ПП-Ц45-ТНТ

мости от модификации преобразователя ПИ.

Первичные преобразова гели ПП имеют несколько модификаций. В качестве примера на рис. 7.15 представлен первичный преобразователь модификации ПП-Ц45-ТНТ.

При монтаже первичного преобразователя необходимо предусмотреть, чтобы геометрическая ось первичного преобразователя, вдоль которой происходит изменение уровня, совпадала с вертикалью.

Отклонение оси от вертикали не должно превышать 1". Контролировать отклонение от вертикали оси первичного преобразователя можно с помошью отвеса и угольника.

Электрическое соединение составных частей уровнемера, подключение к нему показывающего прибора, а также подключение уровнемера к сети переменного тока должно

производиться в соответствии со схемой на рис. 7.16.

Электрическое соединение первичного преобразователя ПП с передающим измерительным преобразователем ПИ должно осуществляться кабелем, длина которого не должна превышать 500 м, Для соединения должен использоваться экранированный кабель 5 с неэкран Ир ованным и жилами. Электрическое сопротивление каждой жилы не должен превышать 8 Ом. Внешний диаметр кабеля не должен превышать 14 мм.

Допускается использовать кабель с экранированными жилами, а также кабель с числом жил более пяти. При этом электрическое сопротивление и внешний диаметр не должны превышать значений, указанных выше.

При наладке уровнемера необходимо

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 [66] 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131