Поплавковые уровнемеры

Среди существующих разновидностей уровнемеров поплавковые яв- ляются наиболее простыми. Получили распространение поплавковые уровнемеры узкого и широкого диапазонов. Поплавковые уровнемеры уз- кого диапазона (рис. 5.2, а) обычно представляют собой устройства, со- держащие шарообразный поплавок диаметром 80 - 100 мм, выполненный из нержавеющей стали. Поплавок плавает на поверхности жидкости и че- рез штангу и специальное сальниковое уплотнение соединяется либо со стрелкой измерительного прибора, либо с преобразователем П угловых

перемещений в унифицированный электрический или пневматический

сигналы. 2

3

 

1

 

 

П

 

4

 

 

а) б)

Рис. 5.2. Поплавковые уровнемеры:

а – узкого диапазона; б – широкого диапазона;

1 – поплавок; 2 – гибкий трос; 3 – шкала; 4 – противовес

 

 

Поплавковые уровнемеры широкого диапазона (рис.5.2, б) представ- ляют собой поплавок 1, связанный с противовесом 4 гибким тросом 2. В нижней части противовеса укреплена стрелка, указывающая по шкале 3 значения уровня жидкости в резервуаре. При расчетах поплавковых уров-

немеров подбирают такие конструктивные параметры поплавка, которые обеспечивают состояние равновесия системы «поплавок — противовес» только при определенной глубине погружения поплавка. Если пренебречь силой тяжести троса и трением в роликах, состояние равновесия системы

«поплавок — противовес» описывается уравнением:

GГ = GП + Sh 1ρ ж g, (5.1)

 

где

 

GГ, GП -силы тяжести противовеса и поплавка; S -площадь поплавка;

 

h 1 -глубина погружения поплавка;

ρ ж -плотность жидкости.

Повышение уровня жидкости изменяет глубину погружения поплав- ка и на него действует дополнительная выталкивающая сила. В результате равенство (5.1) нарушается и противовес опускается вниз до тех пор, пока глубина погружения поплавка не станет равной h1. При понижении уровня действующая на поплавок выталкивающая сила уменьшается и поплавок начинает опускаться вниз до тех пор, пока глубина погружения поплавка не станет равной h1.