Визначення рівня сипких матеріалів

Визначення рівня сипких матеріалів у бункерах та інших ємностях значно відрізняється від вимірювання рівня рідин, оскільки характер розмі­щення матеріалу в об'єкті не дозволяє вважати його рівень горизонтальною поверхнею. Найголовнішими якостями сипких матеріалів є неоднорідність речовин в об'ємі, здатність до налипання, абразивна дія тощо Ускладнити роботу рівнемірів може також запиленість газового простору, що впливає на електричні властивості середовища, а також підвищує вимоги до забезпе­чення

вибухо- та пожежобезпеки.

Для сигналізації граничних рівнів сипких матеріалів і автоматизації завантаження бункерів та інших місткостей застосовуються різні типи сиг­нальних пристроїв. Властивість матеріалів утворювати під час насипання кут природного відкосу дозволила створити серію маятникових приладів, які пра­цюють за принципом відхилення матеріалом чутливого елемента, виконаного у вигляді маятника. Опущений в бункер маятник за відсутності матеріалу на­буває вертикального положення, і електричний контакт замикається. Із заси­панням бункера маятник відхиляється матеріалом, контакт розмикається і по­дається сигнал (тип СУ-1Ф). Властивість сипких матеріалів утворювати тиск як на дно, так і на стінки місткості використана в мембранному сигналізаторі. Він складається з металевої мембрани із закріпленим по центру штоком. Ма­теріал діє на мембрану, вона прогинається, переміщуючи шток, який діє на контактний пристрій (тип МДУ-2С). Використовуються елек­тромеханічні реле рівня, які працюють за принципом гальмування обертання вала з крильчаткою. Тут синхронний двигун через редуктор обертає крильчат­ку доти, доки її не дістає шар матеріалу, що подається у бункер. Потім шар матеріалу спочатку загальмовує, а далі — зупиняє крильчатку, У цей момент спрацьовує мікроперемикач, діючи на ланку сигналізації та керування приво­дом подавання матеріалу (типи УКМ і С-609 М). Для електропровідних мате­ріалів широко застосовуються ємнісні й кондуктометричні сигналізатори. Вони можуть контролювати або тільки верхній рівень (у цьому разі застосовується один електрод), або верхній і нижній рівні (застосовуються обидва електро­ди). Принцип дії кондуктометричних сигналізаторів полягає у за­миканні електричної ланки стінка бункера - матеріал - електрод за торкання матеріалом електрода (тип ЗРСУ-2).

Для безперервного визначення рівня найпростішими приладами є ма­сові, що ґрунтуються на зважуванні бункера разом із матеріалом. Як перетво­рювач може бути використана гідравлічна месдоза, яка є опорою однієї з лап бункера. Вона являє собою стальний корпус, герметичне закритий мембра­ною із закріпленим на ній поршнем, на який спирається лапа бункера. Внут­рішня порожнина корпусу (під мембраною) заповнюється рідиною і з'єднується з манометром. Тиск рідини у системі месдоза - манометр дорівнює силі тяжіння бунке­ра з матеріалом, поділеній на площу порш­ня. Точність ± 10 %. У масових рівнемірах замість месдози можуть використовуватися сучасніші магнітопружинні перетворювачі (точність ± 5 %). Магнітопружинні датчики розміщу­ються під опорними колонами бункера, їх дія ґрунтується на зміні магнітної проник­ності сталі або іншого матеріалу за пруж­ної механічної деформації. Такий перетворювач включається у схему неврівноваженого моста, вихідний сигнал якого залежатиме від ступеня де­формації датчика, тобто від кількості матеріалу в бункері. Дедалі ширше застосовуються тензорезисторні перетворювачі.

Специфічним рівнеміром для сипких матеріалів є лотовий. Тут чутливим елементом є масивне тіло — лот, яке висить на гнучкому тросі. На по­чатку циклу вимірювань лот є зафіксованим гальмувальним пристроєм у верхньому положенні. Цикл вимірю­вання рівня починається з моменту розгальмування лоту, і він під дією власної ваги починає опускатися. У цей момент сигнальним пристроєм, що реагує на натяг тросу, включається відрахунковий пристрій, який реє­струє переміщення лоту відносно початкового положен­ня. У момент торкання лотом поверхні матеріал натяг тросу зменшується, і сигнальний пристрій відключає відрахунковий пристрій, одночасно вклю­чаючи механізм піднімання лоту, який підіймає лот у вихідне положення. Після цього цикл вимірювання повторюється.

Для дистанційного вимірювання і сигналізації рівня сипких матері­алів широко застосовуються радіоактивні рівнеміри типів УР-8 і УДАР-5, а також сигналізатори типу ГЭРН-ЗМ.

[ 3, с.: 172…185; 4, с.: 117…120; 7, с.: 61…64]

Контрольні запитання до розділу 6

1. Приведіть класифікацію рівнемірів.

2. Схема та принцип дії поплавкових рівнемірів.

3. Будова та принцип дії гідростатичних рівнемірів.

4. Принцип дії ультразвукових рівнемірів.

5. Принципова схема ємнісного рівнеміра.

6. Використовування сигналізаторів рівня.