Методы измерения сыпучих сред

Уровень сыпучих сред измеряется с помощью поплавкового и весового уровнемеров:

· Работа поплавкового уровнемера с поплавком постоянного погружения основана на поддерживающей способности сыпучего тела, выражающейся в том, что опущенный на открытую по­верхность поплавок прибора не проваливается в глубь сы­пучего материала.

· Весовые уровнемеры сыпучего материалаприменяются в тех случаях, когда подвеска бункера не вызывает конструктивных осложнений и загрузка и выгрузка материала производятся не рывками, а равномерным потоком.

Классификация уровнемеров:

--поплолвковые

--гидростатические делятся на: (пьезометрические и дифманометрические)

--электрические делятся на: (емкостные и кондуктометрические)

Вопрос 19.

С помощью гидростатических уровнемеров. Они служат для измерения гидростатического давления столба жидкости. Различают гидростатические (с использованием интеллектуального датчика Метран ДГ), гидростатические пьезометрические и дифманометрические уровнемеры.

Пьезометрические уровнемеры. Действие гидростатических пьезометрических уровнемеров основано на изменении давления воздуха или газа, барботирующего через слой жидкости, с измеряемым уровнем при изменении последнего. Их часто применяют для определения уровня жидкостей с повышенной вязкостью. Высоту уровня жидкости измеряют по давлению воздуха или газа, саботирующего через слой жидкости. На рис. 4.103 показана схема подобного устройства для открытых резервуаров. В жидкость, уровень которой предстоит измерить, погружают трубку и в нее через дроссель непрерывно нагнетается сжатый воздух или газ, например азот. Пневматическое давление, устанавливающееся в погружной трубке за дросселем, соответствует гидростатическому давлению над концом трубки и является тем самым мерой уровня заполнения резервуара. Материал погружной трубки выбирается в соответствии с химическими и физическими свойствами измеряемой жидкости. Гидростатические дифманометрические уровнемеры. Измерение уровня основано на измерении оказываемого жидкостью на дно резервуара гидростатического давления, которое измеряется в открытых резервуарах при помощи обычного или дифференциального манометра. В резервуарах, находящихся под давлением и, следовательно, представляющих собой замкнутую емкость, уровень жидкости можно измерить только дифференциальным манометром (рис. 4.104). Величина гидростатического давления на дно резервуара зависит от высоты h столба жидкости над измерительным прибором и от плотности жидкости. Таким образом, справедливо уравнение: P=pgh или p=p₁gh₁ -p₂gh₂. Если манометр установить не на одинаковой с днищем резервуара высоте, то произойдет смещение точки начала измерения, пропорциональное разности высот. При использовании дифференциальных манометров место установки измерительного прибора не влияет на правильность индикации, если оно находится ниже уровня днища резервуара, а измерение давления осуществляется относительно давления постоянного уровня жидкости.

Действие гидростатических дифманометрических уровнемеров основано на определении уровня по перепаду давления между столбами измеряемой жидкости в аппарате и в уравнительном сосуде, уровень в котором постоянен. Преимущество гидростатического и пневматического способов измерения уровня заключается в том, что они обладают весьма высокой эксплуатационной надежностью

Гидростатический метод можно использовать, в частности, для измерения уровня в резервуарах высокого давления. Преимущество пневматического метода состоит в том, что измерительное устройство не находится в контакте с измеряемым веществом, поэтому его очень удобно применять, измеряя уровень агрессивных, сильно загрязненных, вязких и склонных к кристаллизации жидкостей, включая пульпы, в открытых резервуарах. Указанные методы применяют в промышленности для измерения уровня жидкости также в перегонных кубах, реакторах и т.д.

Вопрос 20.

Фотоэлектрические уровнемеры применяются только для измерения дискретных уровней жидкости. Существует два метода измерения уровня фотоэлектрическими преобразователями. Фотоэлектрические источник света 1 и детектор 2 разделены, поэтому луч света (а также излучение ультрафиолетовое, инфракрасное) между ними прерывается, если уровень жидкости превышает высоту установки этих преобразователей. Практически луч света полностью не прерывается, а лишь ослабляется. В случае совмещенного расположения фотоэлектрического источника света и светодетектора, свет от фотоэлектрического источника отражается от внутренней поверхности призмы и попадает на светодетектор в том случае, когда фотоэлектрический преобразователь находится в газовой среде. Если жидкость скрыла корпус фотоэлектрического преобразователя, индекс отражения между призмой и окружающей средой изменится, и луч света не будет отражаться от призмы к светодетектору.

Вопрос 21.