Принцип работы гидростатические уровнемеры

Задание

1. Краткое описание измерение жидкости

2. Изучить виды уровномера и принцип работы

Теоритическая часть

Измерение уровня жидкостей и сыпучих тел играет важную роль при автоматизации технологических процессов, особенно если поддержание уровня связано с условиями безопасной работы оборудования. Уровнемеры широко используются в пищевой, нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленностях, при производстве медикаментов и пищевых продуктов. Уровнемеры применяются либо для контроля за отклонением уровня от номинального и в этом случае они имеют двустороннюю шкалу, либо для определения количества вещества (в сочетании с известными размерами емкости) и в этом случае они имеют одностороннюю шкалу. Большую группу составляют сигнализаторы уровня, в которых выходной сигнал возникает при дос­тижении уровнем верхнего или нижнего предельных значений.
В зависимости от условий измерения, характера контролируемой среды используются различные методы измерения уровня. Если нет необходимости в дистанционной передаче показаний, то уровень жидкости можно измерять уровнемерами с визуальным отсчетом (указательные стекла). При необходимости дистанционного измерения уровня применяются более сложные уровнемеры: гидростатические (дифманометрические и барботажные), буйковые и поплавковые, емкостные, индуктивные, радиоизотопные, волновые, акустические, термокондуктометрические.

Разнообразие принципов действия и конструктивных исполнений уровнемеров обусловлено их использованием для измерения уровня воды, растворов и суспензий, нефтепродуктов, границ раздела сред, содержащих взвеси, сыпучих тел в различных отраслях народного хозяйства.
Все упомянутые фирмы, производящие средства контроля и автоматизации, выпускают и уровнемеры. Так, фирма Siemens выпускает четыре типа сигнализаторов уровня: ультразвуковые ULS, емкостные CLS, с вращающими лопастями PLS и вибрационные VLS, предназначенные для сигнализации уровня жидких и сыпучих сред, границ их раздела. Кроме того, эта фирма выпускает ультразвуковые, радарные, емкостные и гидростатические уровнемеры.

Ход выполнения работы

Принцип работы гидростатические уровнемеры

В этих уровнемерах измерение уровня Н жидкости постоянной плотности р сводится к измерению гидростатического давления р, создаваемого жидкостью, причем

(1)

Измерение высоты уровня непосредственно по величине гидростатического давления можно производить в резервуарах, находящихся как под атмосферным, так и под отличающимся от него давлением. На рисунке 1, а представлена схема зонда серии MPS фирмы Siemens. Зонд представляет собой трубку 1, внутренняя полость которой сообщается с жидкостью. Таким образом, давление внутри трубки совпадает с давлением жидкости. В нижней части трубки 1 находится измерительная мембрана из нержавеющей стали. Ее деформация вызывает изменение сопротивления тензомоста. Измерительная мембрана, тензо преобразователь и электроника защищены от измеряемой среды колпаком 2. Вентиляционная трубка соединена с пространством под измерительной мембраной и атмосферой. Мягкая трубка 3 может иметь длину до 20 м, в ней размещены несущий тросик а, экранированные токовые выводы б, вентиляционная трубка в диаметром 1 мм. Зонд выдерживает перегрузку до 0,6 МПа, выходной сигнал составляет 4...20 мА, погрешность не превышает ±0,3 %.

Рисунок 1 - Схемы гидростатических уровнемеров:

а — погружного зонда: 1 — трубка; 2 — колпак; 3 — мягкая трубка; б — дифманометра с открытой мембраной; 1 — мембрана; 2 — тензопреобразователь; 3 — полость статического давления.

Практически все фирмы, выпускающие рассмотренные тензометрические (пьезометрические) преобразователи разности давлений, производят дифманометры-уровнемеры с открытой мембраной, например, «Метран-43-ДГ», «Метран-43Ф-ДГ, рис. 11.2, б. Вес столба жидкости действует на мембрану 1, жесткий центр мембраны соединен с рычагом мембранно-рычажного тензопреобразователя (преобразователя силы) 2. Если резервуар находится под давлением, то газовая часть резервуара соединяется с полостью статического давления 3. У упомянутых преобразователей при верхнем пределе измерения от 4 до 250 кПа выходной сигнал составляет 0...5; 4...20 мА, а предел допускаемой приведенной погрешности равен ±0,25; ±0,5%.

Если в трубке, соединяющей газовое пространство над жидкостью с полостью статического давления преобразователя, образуется конденсат, то для измерения уровня используются дифманометры с дополнительными устройствами для стабилизации уровня конденсата. Гидростатический уровнемер, в котором гидростатическое давление жидкости измеряется дифманометром, называется дифманометрическим. Гидростатический уровнемер, в котором гидростатическое давление жидкости преобразуется в давление воздуха, называется пневмоуровнемером. Разновидностью пневмоуровнемера является барботажныи уровнемер, в котором воздух, подаваемый от постороннего источника, барботирует через слой жидкости.

Поверка датчика

3.1 Внешний осмотр. При проведении внешнего осмотра уровнемера DST-22 устанавливают: - соответствие прибора эксплуатационной документации; - отсутствие и/или наличие механических повреждений и следов коррозии на корпусе и деталях прибора, что может повлиять на его метрологические характеристики.

3.2 Опробование

3.2.1 При опробовании необходимо провести следующие действия (см. рисунок 1): - вывернуть стопорные насоса гайки 4 до крайнего нижнего положения; - завернуть вентиль спуска/запора давления 3; - скорректировать начальные показания калибратора CPH 6000, если это необходимо по 7.8; 12 13 РД 52.08.758 - 2011 РД 52.08.758 - 2011 - осуществить опрос регистратора Unilog с целью проверки начального значения показаний уровнемера DST-22; - установить насосом СPP 30 давление, равное 1000 см вод. ст. и выдержать 60 с, наблюдая за значениями давления на дисплее калибратора CPH 6000 и через 60 с опросить регистратор Unilog. Если в течение 60 с падение давления на калибраторе CPH 6000 и регистраторе UNILOG составит менее 0,5 см вод. ст., то систему следует считать достаточно герметичной для обеспечения условий поверки, а уровнемер DST-22 – работоспособным.

3.2.2 Далее необходимо устранить давление в системе, вывернув вентиль спуска/запора давления 3. Показания эталонного датчика CPT 6000 и уровнемера DST-22 в этом случае должны вернуться к начальным. В противном случае необходимо проверить мембрану уровнемера DST-22 на наличие воды и/или инородных включений и протереть его резьбовое соединение.

3.2.3 Для обеспечения измерений следует: - при отпущенном вывернутом вентиле спуска/запора давления 3 открутить вентиль регулировки давления 2 так, чтобы расстояние между ним и корпусом насоса СPP 30 по вскрывшейся резьбе составляло 1,5−2 см, что обеспечит точную настройку давления в дальнейшем; - завернуть вентиль спуска/запора давления 3.

Поиск по сайту: