Гидростатические уровнемеры

Простейшим гидростатическим измерителем уровня жидкости явля­ется

водомерная стеклянная трубка.

Уровни в сосуде Н и в трубке h могут быть не одинаковы. Это может произойти за счет раз­личных температур в сосуде и в трубке. Для уменьшения погрешности измерения необходимо водомерную трубку располагать рядом с сосудом, а в случае необходимости принимать меры, обеспечивающие выравнива­ние температур жидкости в водомерной трубке и в сосуде (теплоизоляция, сброс в дренаж воды из водомерной трубки перед считыванием показаний

и т.д.).

Измерители уровня со сниженным ука­зателем в барабанах паровых котлов исполь­зуют замыкающую жидкость 1 с плотностью, большей, чем плотность воды 2 в соедини­тельных линиях 3. Правое колено 4 указателя частично выполнено из стекла, так что видна граница соприкосновения замыкающей жидкости и воды.

В качестве замыкающих жидкостей применяют органические жид­кости и их смеси: тетрахлорэтилен, смесь бромоформа с бензолом, смесь тетрабромметанас толзолом, раствор тетрабромметана в хлороформе.

Уравнение равновесия системы измерения уровня со сниженным указателем:

(Но -h_ж + Н)у + hy_p = (Ho + H +h) у,

где, Но - максимальный диапазон уровня, контролируемый в ба­рабане котла, определяемый положением уравнительного сосуда 5 и ме­стом врезки минусовой соединительной трубки в барабан 6 котла; (Но - h_ж) - действительный уровень; Я- столб воды в минусовой соединительной линии; h - перепад замыкающей жидкости; у - удельный вес воды; у_р - удельный вес замыкающей жидкости.

Для измерения уровня жидкостей используется дифференциальные манометры. Принципиальная схема их установки аналогична выше при­веденной схеме для сосудов как под атмосферным давлением, так и под избыточным давлением или вакуумом. Дифманометр- уровнемер показы­вает разность гидростатических давлений в измеряемом 6 и уравнитель­ном 5 (с постоянным уровнем) сосудах, которое однозначно связана с уровнем в сосуде 6.

Поплавковые дифманометры, используемые как уровнемеры, вы­пускаются для диапазона измерения уровня от 63 до 1000 см, мембранные и сильфонные дифманометры - от 25 до 6300 м.

Пьезометрические уровнемеры используют принцип гидравлическо­го затвора, устанавливающего предельное давление в пневматической системе.

Для измерения уровня ис­пользуют воздух или инертные га­зы под давлением:

Р>Р_х+Ну_ж

где, Р_х - давление над жидко­стью в сосуде 1;

Н— уровень жидкости; Уж ~ удельный вес жидкости. Сжатый воздух через калиброванное сопло 3 поступает на диффе­ренциальный манометр 2 и пьезометрическую трубку 4. Далее проходит через столб жидкости в сосуде 1. При выходе воздуха из нижнего конца трубки 4 отдельными пузырьками (30-80 в минуту), в пьезометрическойтрубке устанавливаются давление, которое зависит от высоты столба жидкости, преодолеваемого воздуха.

Уровень жидкости определяется по разности давлений (Р - P.J и со­ответственно по значению перепада на дифференциальном манометре 2 с поправкой на плотность измеряемой среды.