Поплавковые средства измерения уровня

Среди существующих разновидностей уровнемеров поплавковые являются наиболее простыми. Получили распространение поплавковые уровнемеры узкого и широкого диапазонов. Поплавковые уровнемеры узкого диапазона (рис.2.) обычно представляют собой устройства, содержащие шарообразный поплавок диаметром 80 – 200 мм, выполненный из нержавеющей стали. Поплавок плавает на поверхности жидкости и через штангу и специальное сальниковое уплотнение соединяется либо со стрелкой измерительного прибора, либо с преобразователем 1 угловых перемещений в унифицированный электрический или пневматический сигналы. Уровнемеры узкого диапазона выпускаются двух типов: фланцевые *(рис. 2а.) и камерные (рис. 2б.), отличающиеся способом их установки на технологических аппаратах. Минимальный диапазон измерений этих уровнемеров -10 ÷ 0 ÷ 10 мм, максимальный -200 ÷ 0 ÷ 200 мм. Класс точности 1.5. поплавковые уровнемеры широко диапазона (рис. 2в) представляют собой поплавок 1, связанный с противовесом 4 гибким торосом 2. в нижней части противовеса укреплена стрелка, указывающая по шкале 3 значения уровня жидкости в резервуаре. При расчетах поплавковых уровнемеров 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 системы «поплавок – противовес» описывается уравнением

G_r = G_п – Sh₁ρ_жg, (1)

где G_r, G_п - силы тяжести противовеса и поплавка; S- площадь поплавка, h₁- глубина погружения поплавка, ρ_ж- плотность жидкости.

 

Повышение уровня жидкости изменяет глубину погружения поплавка и на него действует дополнительная выталкивающая сила. В результате равенство (1) нарушается и противовес опускается вниз до тех пор, пока глубина погружения поплавка не станет равной h₁. для передачи информации о значении уровня жидкости в резервуаре применяют сельсинные системы передачи минимальный диапазон измерений 0 -12 м, максимальный 0 – 20 м. абсолютная погрешность измерения ±4 и ±10 мм.