Использование уровнемеров

Уровнемерявляется оборудованием, которое в основном применяется для промышленного измерения а также контроля за уровнем жидких и сыпучих веществ в емкостях, в хранилищах, в резервуарах технологических аппаратов и т.п. Второе название уровнемеров - это преобразователями уровня или датчики уровня. С применением данного оборудования решается задача по автоматизации управления и контроля технологических процессов; в следствии чего снижается влияние так называемого человеческого фактора, в свою очередь это позволяет, повысить качество выпускаемой продукции и увеличить оптимизацию в расходе сырья. Также применение уровнемеров позволяет снизить предъявляемые требования к опыту персонала и его квалификации.

Основной параметр, на который можно разделить уровнемеры - эторежимы их работы:

Далее уровнемеры можно разделить по типу измеряемого продукта (как такового универсального уровнемера нет):

· преобразователи уровня для измерения уровня продуктов жидкой консистенции (водные растворы, нефтепродукты, суспензии, масла и т.п.);

· преобразователи уровня для измерения уровня сыпучих веществ (таких как гранулы, пылеобразные среды, порошки и т.п.).

Уровнемеры, предназначенные для измерения уровня жидкостей, делятся на:

· механического принципа действия;

· гидростатического принципа действия;

· электрического принципа действия;

· акустического принципа действия;

· радарного принципа действия;

· рефлексного (волноводного) принципа действия;

· уровнемеров с использованием радиации.

Сложности, с которыми сталкиваются при выборе уровнемеров, при работе прибора с жидкими средами:

· широкий диапазон температур продукта и давления в емкостях;

· разнообразные свойства продукта и, как следствие, "индивидуальный подход" к измеряемой жидкости;

· измерение уровня агрессивных и ядовитых сред;

· возможно возникновение коррозии, контактирующих с продуктом частей датчика;

· склонность продукта к налипанию на контактирующие с продуктом части уровнемера;

· широкий диапазон плотности измеряемого продукта (причем даже в одном и том же тех процессе);

· наличие у приборов для измерения уровня взрывозащищенного исполнения;

· измерение уровня бурлящих и пенящихся жидкостей;

· измерение уровня с максимально высокой точностью;

· защита от проникновения внутрь корпуса паров продукта с их последующей конденсацией;

· необходимость соблюдения санитарные норм при их использовании для измерения уровня питьевой воды и других пищевых продуктов;

· измерение уровня нескольких продуктов или измерения уровня раздела фаз двух жидкостей.

К механическим уровнемерам относят следующие виды уровнемеров:

· поплавковые, имеют чувствительный элемент (он же поплавок), который плавает на поверхности измеряемого продукта;

· буйковые, принцип действия этих уровнемеров основан на измерении силы, которая возникает при выталкивании погруженного в измеряемый продукт буйка;

· вибрационные сигнализаторы предельных положений.

Отслеживание перемещения поплавка или установленного буйка отслеживается посредством механических связей или дистанционно установленной системы передачи (как электрической, так и пневматической) передается измерительной системе прибора. При использовании уровнемеров гидростатического принципа действия, создаваемое давление столба измеряемой жидкости в резервуаре воздействует на чувствительный элемент уровнемера или пружинный механизм уровнемера (в зависимости от типа прибора).

Вибрационные сигнализаторы уровня являются лучшим решением для измерения высоко липких сред.

Ознакомиться с примерами использования уровнемеров можно по ссылке ниже:

· Уровнемеры магнитно стрикционного принципа действия серии NivoTRACK

· Сигнализатор уровня магнитного принципа действия серии NivoPOINT

· Сигнализатор уровня поплавкового принципа действия серии NivoFLOAT

· Сигнализатор уровня магнитного принципа действия серии NivoMAG

· Сигнализатор уровня вибрационного принципа действия NivoSWITCH

Уровнемеры гидростатического принципа действия (приборы для измерения уровня) - являются ближайшими родственниками датчиков давления. Приборы имеют относительно низкую стоимость и имеют простую конструкцию, но имеют ограничения при применении из-за способа и принципа измерения (возможен монтаж только на дне резервуара, при измерении плотность продукта должна быть постоянна).

Погружные зонды измерения уровня - гидростатические преобразователи для измерения уровня воды в скважинах. Чувствительный элемент этого уровнемера размещен металлическом корпусе имеющем форму вытянутого стержня; выходной сигнал передается по кабелю, являющемуся в свою очередь самонесущим.

Примеры:

· Уровнемер гидро-статического принципа действия серии NivoPRESS N (погружной скважинный зонд)

· Преобразователь гидро-статического принципа действия серии NivoPRESS D

Уровнемеры электрического принципа действия делятся на:

· ёмкостного типа;

· кондуктометрического типа

В уровнемерах ёмкостного принципа действиячувствительный элемент и токопроводящая стенка емкости образуют так называемые обкладки конденсатора, ёмкость которого будет изменяется пропорционально в зависимости от изменения уровня измеряемого продукта.

Действие сигнализатора уровня кондуктометрического принципа действияосновано на измерении сопротивления возникающего между электродами датчика, которые помещены в измеряемый продукт (следует учитывать, что один из электродов может быть стенка резервуара или аппарата).

Ознакомиться с примерами использования электрических уровнемеров можно по ссылке ниже:

· Уровнемер ёмкостного принципа действия серии NivoCAP

· Сигнализатор уровня кондуктивного принципа децствия серии NivoCONT K

В работе уровнемера акустического принципа действия (называемого также ультразвуковым) используется возникающее явление отражения генерируемых ультразвуковых колебаний от плоскости разделяющей измеряемую среду от газовой среды.

Среди уровнемеров акустического принципа действия выделяется класс накладных сигнализаторов уровня. Эти приборы предназначены для установки его наружную поверхность резервуара с продуктом и позволяет определить "заполнена ли емкость до заданного уровня".

Сейчас более интенсивно стали получать уровнемеры, которые работают на ультра низких частотах. Однако эти уровнемеры пока, что не получили широкого распространения.

Уровнемеры акустического принципа действия являются наиболее дешевыми, из всех представленных на рынке, бесконтактных датчиков уровня.

Ознакомиться с примерами использования ультразвуковых уровнемеров можно по ссылке ниже:

· Уровнемеры ультразвукового принципа действия (предназначенные для измерения уровня) серии EchoTREK;

· Уровнемеры ультразвукового принципа действия (предназначенные для измерения уровня) серии EasyTREK;

· Уровнемеры ультразвукового принципа действия (предназначенные для измерения уровня) серии NivoSONAR.

Уровнемеры радарного принципа действия, аналогично уровнемерам акустического принципа действия, в своей работе используют явление отражения электромагнитных колебаний от плоскости фазового раздела сред жидкость-газ.

Эти уровнемеры бесконтактные и не имеют непосредственного контакта с измеряемымпродуктом. Эта особенность позволяет использовать их для измерения агрессивных продуктов, в тяжелых условия (высокое избыточное давление, высокие температуры, наличие парения на поверхности и инертных газов над поверхности). Если сравнивать с уровнемерами ультразвукового принципа действия, радарные уровнемеры позволяют обеспечить более большую точность измерения, и имеют меньшую зону нечувствительности.

Ознакомиться с примерами использования радарных уровнемеров можно по ссылке ниже:

· Бесконтактный микроволновый преобразователь уровня серии PiloTREK

Уровнемеры рефлексного (волноводного) принципа действия по принципу работы аналогичны радарным, но отличие состоит в том, что электромагнитный импульс распространяется вдоль специального волновода (зонда).

В качестве волновода обычно используют: жесткий стержень, гибкий трос, группа стержней или жестких тросов, коаксиальный зонд.

Использование волноводных уровнемеров позволяет использовать их в более жестких условиях в емкостях:

· температура продукта в емкости до 600° С;

· избыточное давление в резервуаре с продуктом до 100 бар;

· наличие сильного бурления жидкости;

· наличие в резервуарах работающей мешалки;

· парение и наличие инертных газов над поверхностью жидкости.

Ознакомиться с примерами использования уровнемеров волноводного принципа действия можно по ссылке ниже:

· Рефлексный радарный микроволновый уровнемер серии MicroTREK

В уровнемерах радиационного принципа действия используется принцип просвечивания измеряемого объекта гамма-лучами излучаемыми радиоактивным элементом, интенсивность излучения зависит от объёма измеряемого продукта. Данные приборы в основном используются только для сложных условий эксплуатации: например, для ядовитых, высоко токсичных, радиоактивных, сильно корродирующих продуктов, имеющих высокую температуру и давление. Но необходимо учитывать, что для использование подобных уровнемеров необходимо наличие специальных разрешений.

Уровнемеры предназначенные для измерения сыпучих продуктов обычно делятся на:

· механического принципа действия;

· электрического принципа действия;

· акустического принципа действия;

· радарного принципа действия;

· рефлесного (волноводного) принципа действия;

· радиационного принципа действия.

Некоторые особенности при работе с сыпучими продуктами:

· бункеры и силосы с продуктом, имеющие большие габаритные размеры;

· уровнемеры имеют более низкую точность (по сравнению с жидкими продуктами);

· наличие сложной формы поверхности продукта (наличие горки, воронки, кусковые слипнувшиеся комки);

· наличие большей нагрузки на части контактных датчиков;

· возможность попадания частиц пыли на поверхность прибора или внутрь.

Уровнемеры механического принципа действия делятся на:

· ротационного (лепесткового) принципа действия;

· вибрационного принципа действия.

Принцип работы основан на прямом контакте продукта с чувствительный элементом датчика.

Ознакомиться с примерами использования датчиков с механическом принципом действия можно по ссылке ниже:

· Сигнализатор уровня ротационного принципа действия серии NivoROTA

· Сигнализатор уровня вибрационного принципа действия серии NivoCONT R

· Сигнализатор уровня вибрационного принципа действия серии NivoSWITCH

Уровнемеры электрического принципа действия делятся на:

· ёмкостного принципа действия

В уровнемерах ёмкостного принципа действиячувствительный элемент и токопроводящая стенка емкости образуют так называемые обкладки конденсатора, ёмкость которого будет изменяется пропорционально в зависимости от изменения уровня измеряемого продукта.

Ознакомиться с примерами использования электрических уровнемеров можно по ссылке ниже:

· Уровнемер ёмкостного принципа действия серии NivoCAP

В работе уровнемера акустического принципа действия (называемого также ультразвуковым) используется возникающее явление отражения генерируемых ультразвуковых колебаний от плоскости разделяющей измеряемую среду от газовой среды.

Среди уровнемеров акустического принципа действия выделяется класс накладных сигнализаторов уровня. Эти приборы предназначены для установки его наружную поверхность резервуара с продуктом и позволяет определить "заполнена ли емкость до заданного уровня".

Сейчас более интенсивно стали получать уровнемеры, которые работают на ультра низких частотах. Однако эти уровнемеры пока, что не получили широкого распространения.

Уровнемеры акустического принципа действия являются наиболее дешевыми, из всех представленных на рынке, бесконтактных датчиков уровня.

Ознакомиться с примерами использования ультразвуковых уровнемеров можно по ссылке ниже:

· Уровнемеры ультразвукового принципа действия (предназначенные для измерения уровня) серии EchoTREK;

· Уровнемеры ультразвукового принципа действия (предназначенные для измерения уровня) серии EasyTREK;

· Уровнемеры ультразвукового принципа действия (предназначенные для измерения уровня) серии NivoSONAR.

Уровнемеры радарного принципа действия, аналогично уровнемерам акустического принципа действия, в своей работе используют явление отражения электромагнитных колебаний от плоскости фазового раздела сред жидкость-газ.

Эти уровнемеры бесконтактные и не имеют непосредственного контакта с измеряемымпродуктом. Эта особенность позволяет использовать их для измерения агрессивных продуктов, в тяжелых условия (высокое избыточное давление, высокие температуры, наличие парения на поверхности и инертных газов над поверхности). Если сравнивать с уровнемерами ультразвукового принципа действия, радарные уровнемеры позволяют обеспечить более большую точность измерения, и имеют меньшую зону нечувствительности.

Ознакомиться с примерами использования радарных уровнемеров можно по ссылке ниже:

· Бесконтактный микроволновый преобразователь уровня серии PiloTREK

Уровнемеры рефлексного (волноводного) принципа действия по принципу работы аналогичны радарным, но отличие состоит в том, что электромагнитный импульс распространяется вдоль специального волновода (зонда).

В качестве волновода обычно используют: жесткий стержень, гибкий трос, группа стержней или жестких тросов, коаксиальный зонд.

Использование волноводных уровнемеров позволяет использовать их в более жестких условиях в емкостях:

· температура продукта в емкости до 600° С;

· избыточное давление в резервуаре с продуктом до 100 бар;

· наличие сильного запыления в емкости (например, угольная пыль, цемент).

В уровнемерах радиационного принципа действия используется принцип просвечивания измеряемого объекта гамма-лучами излучаемыми радиоактивным элементом, интенсивность излучения зависит от объёма измеряемого продукта. Данные приборы в основном используются только для сложных условий эксплуатации: например, для ядовитых, высоко токсичных, радиоактивных, сильно корродирующих продуктов, имеющих высокую температуру и давление. Но необходимо учитывать, что для использование подобных уровнемеров необходимо наличие специальных разрешений.

Вместо заключения

Наличие многообразия выпускаемых уровнемеров различного принципа действия, описанных выше, объясняется наличием многообразных задач контроля и измерения уровня продукта: это измерение различных продуктов в различных условиях, с различной точностью и диапазоном работы.

Следует принимать во внимание что "универсального уровнемера" для решения задач измерения уровня не существует!!!

Каждый выпускаемый прибор имеет большое количество модификаций и опций, позволяющие подобрать наиболее оптимальный прибор для заказчика.