Гидростатические уровнемеры

Гидростатические уровнемеры основаны на измерении давления столба жидкости или выталкивающей силы, действующей на тело, погруженное в жидкость. В пищевой промышленности нашли широкое применение буйковые и пьезометрические гидростатические уровнемеры.

Буйковые уровнемеры

В буйковом уровнемере с электрическим уравновешиванием выталкивающей силы буйка чувствительный элемент – буек 10, находящийся в жидкости (рис.23) подвешен к рычагу 9, который через уплотнительную мембрану 11 выведен наружу и соединен системой рычагов с устройством обратной связи. Начальная масса буйка (вне жидкости) уравновешивается грузом 8, находящимся на плече дополнительного уравновешенного рычага. Усилие от рычага 9 передается через Т-образный рычаг 3, подвижную опору 2 и Г-образный рычаг 4 к индикатору рассогласования 5 дифференциально-трансформаторного типа. Электрический сигнал рассогласования усиливается и приводится к нормализованному виду I_вых усилителем 7, откуда он поступает в линию связи и устройство обратной связи 6 с помощью которого создается усилие, уравновешивающее через систему рычагов выталкивающее усилие жидкости, действующее на буек 10. Пружина 1 служит для установки нуля при настройке прибора.

Рис.23. Функциональная схема буйкового уровнемера с электрическим уравновешиванием

Пьезометрические уровнемеры

Принцип действия этих приборов основан на принципе гидростатического измерения уровня жидкости путем продувания с малой скоростью воздуха через открытую с одного конца трубку, опущенную в резервуар. Уровнемер (рис. 24) состоит из опускаемой в резервуар трубки 1, к которой присоединены манометр 5 для измерения давления в трубке р, а, следовательно, и статического напора жидкости, пропорционального высоте столба жидкости Н над выходным отверстием трубки, т.е.:

,

где ρ – удельная вязкость жидкости; g – удельный вес жидкости.

Рис. 24. Структурная схема пьезометрического уровнемера

Сжатый воздух подается от компрессора через фильтр 4 и редуктор 3, служащий для регулировки подачи воздуха через трубку. Для контроля подачи воздуха служит визуальное контрольное устройство 2. Такие приборы могут использоваться для измерения уровня агрессивных, загрязненных и быстрокристаллизующихся жидкостей с точностью ± 1,5%.

Электрические уровнемеры

В этих приборах измерение уровня с помощью первичного измерительного преобразователя преобразуется в электрический сигнал, который измеряется электроизмерительным прибором или подается в САР. При этом используются электрические свойства среды – ее электропроводность, диэлектрическая проницаемость и др., аналогично электрическим манометрам.

В настоящее время широкое распространение получили кондуктометрические и емкостные уровнемеры и сигнализаторы уровня жидких и сыпучих сред.