Гидростатические уровнемеры

Эти приборы основаны на принципе измерения разности давлений двух водяных столбов жидкости с помощью дифманометров. Они могут применяться для контроля как в открытых резервуарах, так и под вакуумом.

При применении дифманометров для измерения уровня обязательно устанавливается уравнительный сосуд, наполненный до определенного уровня той же жидкостью (для обеспечения постоянного столба жидкости). Каждому значению уровня в резервуаре соответствует определенный перепад давлений, что позволяет судить о положении уровня.

Принцип действия манометрических датчиков основан на измерении давления столба жидкости в зависимости от уровня жидкости:

,

где – уровень, м;

– давление, создаваемое столбом жидкости, Па;

– плотность, кг/м³;

– ускорение силы тяжести, м/с².

На этом принципе в молочной промышленности нашли применение мембранные, сильфонные и пьезометрические первичные преобразователи уровня.

Так, гидростатический датчик уровня, применяемый в резервуарах для хранения молока или для творожного сгустка, содержит мембранный датчик со встроенным в него пневмосиловым преобразователем.

Чувствительный элемент в виде мембраны устанавливается в дне резервуара и измеряет давление столба продукта.

Выходной сигнал датчика от 0, 02 до 0, 1 МПа. Вторичный прибор градуирован в процентах объёма наполнения емкости.

Прибор основан на принципе силовой компенсации. Преобразователь состоит из следующих основных узлов: измерительного мембранного блока с жидкостным заполнителем и разделительной мембраной, силового рычага, сменного узла сильфона обратной связи, пружинного корректора; индикатора рассогласования, состоящего из сопла и заслонки; пневматического усилителя. Гидростатическое давление через мембрану и нейтральную кремний-органическую жидкость, заполняющую пространство между мембраной и блоком, передается на этот двухмембранный блок с жидкостным заполнителем, где преобразуется в пропорциональную силу, воздействующую на рычаг, поворачиваемый на небольшой угол вокруг опоры, образованной двумя тягами и упругой мембраной. Поворот рычага изменяет положение заслонки относительно сопла пневматического индикатора рассогласования.

Сигнал управляет давлением, поступающим от пневмоусилителя в линию выхода на сильфон обратной связи, для уравновешивания усилия от действия гидростатического давления.

Сильфонные узлы обратной связи обладают наибольшей точностью и стабильностью линейного преобразования перемещения (от 0, 02 до 0, 1 МПа) в силу и обеспечивают возможность плавной настройки рабочего момента измерительного преобразователя.

Пружина корректора нуля служит для компенсации усилия, развиваемого сильфоном обратной связи и установки выходного сигнала 0, 02 МПа при отсутствии гидростатического давления.

Датчик пьезометрический состоит из опускаемой в резервуар трубки, в которую через редуктор и контрольный стакан подается очищенный сжатый воздух.

Давление измеряется сильфонным датчиком давления или показывающим манометром, шкала которого градуирована в единицах уровня жидкости.