Студопедия — Гидростатические уровнемеры
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Гидростатические уровнемеры






 

Данный метод измерения уровня основан на определении гидроста- тического давления, оказываемого жидкостью на дно резервуара. Величи- на гидростатического давления на дно резервуара Р г зависит от высоты столба жидкости над измерительным прибором h и от плотности жидко- сти ρ;, т.е. Р г= ρgh, соответственно h = Р г/ ρg, где g=9,81 м/с2 (это справед- ливо только для неподвижных жидкостей).

Измерение гидростатического давления может осуществляться:

• датчиком избыточного давления (манометром), подключаемым

на высоте, соответствующей нижнему предельному значению

уровня;

• дифференциальным манометром, подключаемым к резервуару на

высоте, соответствующей нижнему предельному значению уров-

ня, и к газовому пространству над жидкостью;

• измерением давления газа (воздуха), прокачиваемого по трубке,

опущенной в заполняющую резервуар жидкость на фиксирован-

ное расстояние (пьезометрический метод).

На рис. 5.4 приведена схема


 

Pатм


измерения уровня датчиком избыточ- ного давления (манометром). Приме- няемый для этих целей датчик ДИ может быть любого типа с соответст-

ДИ вующими пределами измерений, оп-

ределяемыми зависимостью Р г= ρgh.

При измерении уровня данным способом имеют место погрешности

измерения, определяемые классом


Рис.5.4. Измерение уровня в резервуаре при помощи датчика избыточного давления


точности измерительного прибора, изменениями плотности жидкости, а также колебаниями атмосферного


давления. Если сосуд находится под избыточным давлением, данная изме- рительная схема непригодна, т.к. к гидростатическому давлению прибав- ляется избыточное давление над поверхностью жидкости, не учитываемое данной измерительной схемой.

Более широкое применение получили схемы измерения уровня с ис- пользованием дифференциальных датчиков давления (дифманометров). Эти схемы используются для измерения уровня жидкости в технологиче-

ских аппаратах, находящихся под избыточным давлением. С помощью


 

Pатм


дифференциальных датчиков дав- ления возможно также измерение уровня жидкости в открытых ре- зервуарах, уровня раздела жидко- стей.

Измерение уровня в откры-

тых резервуарах, находящихся под

Pатм атмосферным давлением, осущест-

+ _ вляется по схеме, представленной

ДД на рис. 5.5.

Дифманометр ДД через им-


 

Рис.5.5. Измерение уровня в откры- том резервуаре при помощи датчика дифференциального давления


пульсную трубку плюсовой каме- ры соединен с резервуаром в его нижней точке. При этом минусовая камера должна сообщаться с атмо-


сферой. В этом случае устраняется погрешность, связанная с колебаниями атмосферного давления, т.к. результирующий перепад давления на дифма- нометре равен:

ΔР=(Р г +Ратм) – Ратм= Р г.

Данная измерительная схема используется, если дифманометр рас- положен на одном уровне с нижней плоскостью резервуара. В случае, если дифманометр оказывается ниже него на высоту h1, целесообразно исполь- зование уравнительных сосудов (УС). Схемы измерения с уравнитель- ным сосудом для резервуаров, находящихся под атмосферным давлением представлены на рис. 5.6.

Уравнительный сосуд применяется для компенсации статического давления, создаваемого столбом жидкости h 1 в импульсной трубке.


 

 

Pатм


 

 

Pатм


Pатм

УС


 

Pатм

УС

0 0 0

 

+ _ _ +

 

ДД ДД

 

а) б)

 

Рис.5.6. 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

 

 


 

 

Pизб

 

 

0


УС

Pизб

 

0

 

_ +

 

ДД


 

При измерении уровня в аппаратах, находящихся под из- быточным давлением Ризб, при- меняют схему, приведенную на рис. 5.7. Ризб поступает в обе им- пульсные трубки дифманометра, поэтому измеряемый перепад давления ΔР можно представить в виде:

ΔР= ρgHmax – ρgh. (5.5)

При h = 0 max ΔР = ΔРmax,

а при h = Hmax, ΔР = 0. Как следу-

ет из уравнения, шкала измери-


 

Рис.5.7. Измерение уровня в закры- том резервуаре при помощи датчика дифференциального давления с ис- пользованием уравнительного сосуда.


тельного прибора уровнемера будет обращенной.


 

 

Рис.5.8. Датчик гидростатиче-

ского давления


 

В последнее время широкое распространение получили датчики гидростатического давления ДГ (рис. 5.8). У них, как и у дифмано- метров, имеются две измерительные камеры, одна из которых выполнена в виде открытой мембраны, а вторая в виде штуцера. Данный уровнемер всегда закрепляется непосредствен- но у дна резервуара, поэтому не имеет импульсных трубок, а значит, отсутствует необходимость в ком- пенсации высоты импульсной труб- ки h 1. Возможные измерительные

схемы с использованием гидроста-


тического датчика давления представлены на рис.5.9. Схему, представлен- ную на рис. 5.9, в, целесообразно использовать для процессов, где невоз- можно избежать обильного образования и накопления конденсата в трубе, соединяющей датчик с объемом над жидкостью.

Pатм

 


Pизб

ДГ ДГ


Pизб

ДГ


 

а) б) в)

Рис.5.9. 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

 

Уровнемеры, в которых измерение гидростатического давления осу- ществляется путем измерения давления газа, прокачиваемого по трубке, погруженной на фиксированную глубину в жидкость, заполняющую ре-


зервуар, называют пьезометрическими. Схема пьезометрического уров-

немера приведена на рис. 5.10.

 

 


 

 

П

Д

 

Риз б

 

 

_ +

ДД

 

 

а)


П

 

Риз б

 

_ +

ДД

 

 

б)


Рис. 5.10. Пьезометрический уровнемер:

а – стандартная схема измерения;

б – схема измерения для агрессивных жидкостей

 

 

Его работа основана на принципе гидравлического затвора. Пьезо- метрическая трубка П размещается в аппарате, в котором измеряется уро- вень. Для измерения уровня используют воздух или инертный газ под дав- лением Pп, который продувают через слой жидкости. Газ поступает в труб- ку через дроссель Д, служащий для ограничения расхода. Давление P газа после дросселя измеряется дифманометром ДД.

При подаче газа давление в пьезометрической трубке постепенно по- вышается до тех пор, пока не станет равным давлению столба жидкости высотой H плюс давление над жидкостью Pизб (если имеется). Когда давле- ние в трубке станет равным сумме этих давлений, из нижнего открытого конца трубки начинает выходить газ. Расход подбирают такой, чтобы газ покидал трубку в виде отдельных пузырьков (примерно один пузырек в секунду).

Уровень жидкости определяется по установившемуся давлению (P–

Pизб) в системе:

P – Pизб = H ρ ж g,

где Pизб – избыточное давление в аппарате (в частном случае Pизб= Pатм).

Отсюда

H = PPизб. (5.6)

ρ ж g


В случае измерения уровня в сосудах, заполненных агрессивными жидкостями и газами (рис.5.10, б) обязателен непрерывный подвод воздуха или инертного газа в обе линии, подсоединяемые к дифференциальному манометру. Для наблюдения за непрерывностью на каждой линии устанав- ливают стеклянные контрольные сосуды КС с водяным затвором, по кото- рому видно движение воздуха, или ротаметры. Количество подводимого воздуха устанавливают регулирующими вентилями РВ.

 







Дата добавления: 2015-08-12; просмотров: 901. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...

Теория усилителей. Схема Основная масса современных аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств выполняется на специализированных микросхемах...

Дренирование желчных протоков Показаниями к дренированию желчных протоков являются декомпрессия на фоне внутрипротоковой гипертензии, интраоперационная холангиография, контроль за динамикой восстановления пассажа желчи в 12-перстную кишку...

Деятельность сестер милосердия общин Красного Креста ярко проявилась в период Тритоны – интервалы, в которых содержится три тона. К тритонам относятся увеличенная кварта (ув.4) и уменьшенная квинта (ум.5). Их можно построить на ступенях натурального и гармонического мажора и минора.  ...

Понятие о синдроме нарушения бронхиальной проходимости и его клинические проявления Синдром нарушения бронхиальной проходимости (бронхообструктивный синдром) – это патологическое состояние...

Предпосылки, условия и движущие силы психического развития Предпосылки –это факторы. Факторы психического развития –это ведущие детерминанты развития чел. К ним относят: среду...

Анализ микросреды предприятия Анализ микросреды направлен на анализ состояния тех со­ставляющих внешней среды, с которыми предприятие нахо­дится в непосредственном взаимодействии...

Типы конфликтных личностей (Дж. Скотт) Дж. Г. Скотт опирается на типологию Р. М. Брансом, но дополняет её. Они убеждены в своей абсолютной правоте и хотят, чтобы...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.008 сек.) русская версия | украинская версия