Электрические уровнемеры

Принцип действия кондуктометрических уровнемеров основан на замыкании электрической измерительной цепи, при достижении продуктом определенного уровня — уровня установки первичного преобразователя. Применяются в основном, как сигнализаторы уровня.

На рис. 2.44 приведена схема установки кондуктометрических датчиков уровня в металлических и неметаллических резервуарах.

 

 

а б

 

Рис. 2.44. а - вертикальное размещение датчиков уровня в открытом неметаллическом резервуаре; б - горизонтальное размещение кондуктометрических датчиков уровня в закрытом металлическом резервуаре.

 

Достоинством кондуктометрических сигнализаторов является возможность контроля нескольких уровней и высокая точность срабатывания. Погрешность измерений составляет ±10 мм. Возможность удаления вторичных приборов от места установки датчиков до 100 м.

Основной недостаток заключается в невозможности контроля уровня неэлектропроводящих сред.

 

Емкостные датчики основаны на преобразовании уровня продукта в изменение электрической емкости. Емкостные датчики обеспечивают как сигнализацию предельных значений уровня, так и его индикацию. В каждом случае вторичным прибором служит соответствующий измеритель электрической емкости. При существенном различии диэлектрической проницаемости двух сред емкостной датчик может служить для контроля поверхности их раздела.

Не рекомендуется применять емкостной датчик для вязких продуктов из-за их налипания, а также для жидкостей, образующих пену.

Н рис.2.45 приведена схема контроля уровня емкостным методом. В резервуар 2 высотой Н опущен металлический стержень 1, диаметром d имеющий внешнее диэлектрическое фторопластовое покрытие. Корпус резервуара является наружным электродом, а стержень внутренним. Высота уровня продукта в резервуаре — L. Общая емкость такого конденсатора С_х может быть представлена схемой замещения (рис. 3, б). При параллельном соединении конденсаторов их общая емкость равна сумме составляющих С_х = С_в + С_{п ,} где С_в — электрическая емкость части резервуара, заполненной воздухом, пф; С_п — электрическая емкость части резервуара, заполненной продуктом, пФ.

 

Рис. 2.45. Контроль уровня емкостным методом: а — схема контроля; б — схема замещения

Сигнализаторы уровня оснащаются одним, двумя и тремя датчиками для сигнализации нижнего, верхнего и предельного уровней. Сигнализаторы имеют электрический выход для дистанционной передачи. Сигнал может быть преобразован в пневматический с помощью соответствующей приставки – преобразователя.

Для диэлектриков применяются датчики с голыми проводниками в виде стержней, двух коаксиальных цилиндров или параллельных пластин.

При контроле электропроводных материалов, каковыми, как правило, являются жидкие пищевые продукты, электроды покрываются слоем изоляции, чаще всего фторопластом.

Емкостные датчики включаются в мостовую измерительную схему или колебательный контур генератора высокой частоты.