Кондуктометрические уровнемеры

Принцип действия этих приборов основан на измерении электрического сопротивления жидкости или сыпучей среды с помощью специальных электродов, введенных в измеряемую электропроводящую среду. Роль одного из электродов может выполнять металлическая стенка емкости, которая заземляется, а второй измерительный электрод должен быть электрически изолирован от нее.

На рис. 25 представлена принципиальная электрическая схема кондуктометрического сигнализатора уровня. Переменный ток напряжением не более 7В от специального источника питания подается на двухэлектродный измерительный преобразователь ИП, ток через который зависит от уровня измеряемой среды и при достижении заданного уровня становится достаточным для срабатывания реле, которое включает сигнал.

Рис. 25. Принципиальная электрическая схема кондуктометрического сигнализатора уровня

Такие приборы нашли широкое распространение в пищевой промышленности и обеспечивают сигнализацию уровня с погрешностью ± 5 мм при температуре рабочей среды до 200ºC.

Емкостные уровнемеры

Для непрерывного измерения уровня различных материалов и сигнализации о его предельных значениях широко используются емкостные уровнемеры, чувствительные элементы которых представляют собой электроды, опускаемые в измеряемую среду. Емкость преобразователя, имеющего постоянную по высоте форму электродов:

,

где – абсолютная диэлектрическая проницаемость материала, Ф/м; G₀ – проводимость системы электродов, См; h – глубина погружения электродов в материал, м; l – полная длина электродов, м.

Для неэлектропроводящих материалов используются голые электроды в виде стержня, двух коаксиальных цилиндров или параллельных пластин. Для электропроводящих материалов электроды покрываются слоем изоляции, чаще всего фторопластом. Электроды включаются в мостовую схему или колебательный контур генератора высокой частоты.

Емкостный уровнемер (рис. 26) состоит из измерительного преобразователя 1, опускаемого в измеряемую среду, соединительных проводов 2, измерительного блока 3 и показывающего или самопишущего прибора 4. Емкостные сигнализаторы уровня по устройству проще уровнемеров и представляют собой емкостное реле, срабатывающее при подходе уровня среды к электроду.

Помимо рассмотренных уровнемеров находят применение резонансные уровнемеры, акустические и радиоизотопные уровнемеры.

При выборе приборов для измерения уровня в пищевой промышленности исходят из требований, предъявляемых к их точности, надежности, удобству обслуживания. Поплавковые и буйковые уровнемеры не могут использоваться для контроля быстрокристаллизующихся жидкостей, липких и вязких продуктов.

Рис. 26. Структурная схема (а) и измерительный преобразователь пластинчатый емкостного уровнемера (б)

Электрические уровнемеры с успехом используются для сигнализации предельных уровней различных продуктов, в том числе и штучных (нарезанные овощи и др.). Для измерения уровня быстрокристаллизующихся жидкостей (сахарные сиропы, виноматериалы и пр.) целесообразно использовать пьезометрические уровнемеры.

В хлебопекарной промышленности хорошо зарекомендовали себя мембранные сигнализаторы уровня (теста, муки, зерна), но для чистки чувствительной мембраны к ней должен быть обеспечен быстрый и легкий доступ.

Волновые, акустические и радиоизотопные уровнемеры перспективны для использования, так как в некоторых случаях только они могут обеспечить надежное измерение уровня в закрытых емкостях, находящихся под высоким давлением (например, в крупных железобетонных емкостях для хранения виноматериалов и т.п.).

Датчики состава жидкости

Измерение состава жидкости

Анализаторы состава жидкостей представляют собой средства измерений, предназначенные для получения измерительной информации о количестве вещества или его концентрации, а в некоторых случаях о сумме компонентов веществ в анализируемой жидкости. Обычно анализаторы состоят из первичного преобразователя, с помощью которого измеряемый компонент преобразуется в сигнал измерительной информации, используемый далее для отображения информации или в САР.

Методы, используемые для анализа состава жидкостей, обычно представляют собой интегральные методы. Следовательно, результаты, основанные на использовании таких методов измерений, зависят от количества (концентрации) не только основного компонента, но и других компонентов смеси.

Анализаторы состава жидкостей широко применяются в различных отраслях пищевой промышленности для определения качества сырья, промежуточных и готовых продуктов. С их помощью измеряют кислотность и щелочность сред, содержание и концентрацию кислот, солей, щелочей в водных растворах. По принципу действия анализаторы состава жидкостей подразделяются на электрохимические, оптические, диэлькометрические, радиоизотопные, акустические и тепловые.