Сделай Сам Свою Работу на 5

Автоматический контроль уровней сред





Классификация. Средства и схемы контроля уровней сред классифицируются на непрерывные (аналоговые) и дискретные (релейные).Аналоговые уровнемеры применяются при необходимости получения непрерывной информации о текущем значении уровней, дискретные уровнемеры контролируют фиксированный (заданный) уровень среды.

По способу контроля уровня существует более широкая классификация. Наиболее применяемые уровнемеры: электродные, поплавковые, манометрические, пьезометрические, емкостные, радиоизотопные, фотометрические и пр.

Электродные уровнемеры. Для дискретного контроля уровней сыпучих и жидких токопроводящих сред получили наибольшее распространение. В горно-обогатительной практике широко применяется электродный указатель уровня УКС-1У и ранняя модификация – ИКС-2Н.

Поплавковые уровнемеры. Применяются для непрерывного контроля уровней в основном чистых жидкостей.

Манометрический уровнемер. Применяется для непрерывного контроля уровней любых с открытой поверхностью жидких сред, включая пульп и суспензий. Наиболее простой и надежный способ. Схема приведена на рис. 9.1.



Уровнемер состоит из манометрической трубки (1), помещенной в объекте на глубину необходимого для контроля уровня (h), дифференциального манометра (ДМ) и регистратора (вторичного прибора).

Дифманометр измеряет перепад давлений:

ΔР = Р12;

где Р1 = Ратм+ ρgh; Р2атм

откуда ΔР = ρgh,

здесь ρ – плотность жидкости.

При постоянных ρ и g имеем ΔР = сh ≡ h

Пьезометрический уровнемер. Работа уровнемера (рис. 7.13а) основана на измерении давления воздуха, продуваемого через слой жидкости с помощью пьезометрической трубки

Емкостный уровнемер. В основе работы уровнемера лежит измерение емкости конденсатора, образованного погруженным в среду электродом и непосредственно контролируемой средой.

Радиоизотопный уровнемер (гамма-реле). Предназначен для дискретного контроля уровня твердых и жидких сред, например, контроль заполнения бункеров, баков оборотной и технической воды и пр.

Контроль расходов жидких и газообразных сред

Расходомеры переменного уровня. Расходомеры данного типа реализуют известную зависимость расхода жидкости через отверстие истечения, расположенного в дне сосуда, от уровня жидкости:



,

где β – коэффициент расхода;

F0площадь отверстия истечения;

g – ускорение силы тяжести;

h – уровень жидкости

Наибольшее распространение получили расходомеры с пульпосливом (рис. 9.2), где контролируемая среда вытекает из вспомогательной емкости через щель. Они получили название – щелевые расходомеры.

В случае прямоугольной щели (рис. 9.2) расход жидкости определяется выражением:

,

здесь m – коэффициент расхода (для пульп m=0,65);

b – ширина порога слива;

K – постоянный коэффициент

.

 

Для линейной зависимости применяют попорциональный пульпослив (рис.9.2 в).

Расходомеры переменного перепада давления (РППД). Используются при контроле расходов жидких и газообразных сред. Позволяют измерять большие расходы сред при высоких внутренних давлениях в трубопроводах.

Принцип работы основан на измерении перепада давления, возникающего на специальном сужающем устройстве, помещенном в трубопроводе. Виды сужающих устройств показаны на рис. 9.3

 

 

Для чистых жидкостей и газов применяют нормальные диафрагмы, для контроля расходы пульп и суспензий рекомендуется использовать сопло или трубу Вентури (рис. 9.3 в, 9.4), .

 

Для предотвращения попадания твердой фазы контролируемой среды в полости дифманометров отбор давлений осуществляется с помощью разделительных сосудов (2).

Расходомеры постоянного перепада давлений. К данной группе относятся ротаметры и поршневые расходомеры. Здесь при изменении расхода среды меняется проходное сечение за счет перемещения рабочего элемента вверх – поплавка в ротаметрах или поршня в поршневых расходомерах.



Электромагнитные расходомеры. Применяются для контроля больших расходов жидких токопроводящих сред. В основе работы лежит известный закон электромагнитной индукции (закон Фарадея).

Основные недостатки расходомера – невысокая точность измерения, зависимость показаний прибора от свойств контролируемой среды.

В промышленности хорошо себя зарекомендовал электромагнитный расходомер МР-400К.

 

Контрольные вопросы

1. Раскройте принципы работы электродного и манометрического уровнемеров.

2. Дайте характеристику емкостных уровнемеров и принцип их работы.

3. Перечислите способы контроля расходов жидких сред.

4. Перечислите виды сужающих устройств расходомеров РППД.

5. Раскройте суть работы расходомеров РППД.

6. Приведите схему расходомера переменного уровня с пропорциональной шкалой.

7. Объясните принцип работы ротаметров. Область применения.

8. Приведите схему и объясните работу электромагнитного расходомера.

 

Литература к разделу: [2], [3], [4]

 


Для заметок к лекции№ 9

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.