Дипломная работа: Разработка системы автоматического контроля уровня сыпучих материалов в цилиндрическом резервуаре

Пьезорезистивный тензодатчик (или ёмкостной керамический измерительный преобразователь, который не заполнен усредняющем давление веществом) связан с жидкостью через изолирующую мембрану из нержавеющей стали и вещество, усредняющее давление. Выходной сигнал тензодатчика преобразуется формирователем в сигнал, соответствующий уровню жидкости.

Пена, отложения, изменения электрических свойств жидкости и форма резервуара не оказывают влияния на результат измерения при реализации гидростатического метода.

Достоинства:

точность измерения;

применим для загрязнённых жидкостей;

реализация метода не предполагает передвижение резервуара;

соответствующее оборудование не нуждается в сложном техническом обслуживании.

Недостатки:

движение жидкости вызывает изменение давления и приводит к ошибкам измерения уровня (давление относительно плоскости отсчёта зависит от скорости потока жидкости – следствие закона Бернулли);

атмосферное давление должно быть скомпенсировано;

изменение плотности жидкости может быть причиной ошибки измерения.

2.2 Метод с использованием погруженных зондов

Принцип работы этих зондов основан на следующем: постоянный магнит, смонтированный на поплавке зонда, вызывает срабатывание герметизированных контактов, установленных на направляющей трубе. При срабатывании эти контакты включаются между последовательно включёнными резисторами внутри направляющей трубы: таким образом, при перемещениях поплавка общее значение сопротивление изменяется квазинепрерывно, в зависимости от разрешающей способности зонда. Точность измерения не зависит от свойств среды, а также от давления, температуры и плотности.

Достоинства:

простой принцип действия;

несложный монтаж;

не нуждаются в сколь – нибудь значительном обслуживании;

не требуется регулировка в месте установки.

Недостатки:

подъёмная сила зависит от размера поплавка;

фактическое положение уровня, соответствующее точке

срабатывания;

можно использовать только в очищенных жидкостях [4].

2.3 Кондуктивный метод

Этот метод основан на измерении силы тока. При пустом резервуаре сопротивление между двумя электродами бесконечно велико; при погружении концов электродов в проводящую среду сопротивление уменьшается соответственно величине её проводимости. Область применения метода распространяется исключительно только на контроль уровня проводящих жидкостей. Следовательно, уровень сыпучих или вязких материалов измерять указанным методом нельзя. Необходимо наличие у контролируемого вещества определённой минимальной проводимости, чтобы при измерении уровня кондуктометрическим методом можно было получить различимый сигнал изменения тока.

Настоящий метод применяют главным образом для измерения предельного уровня в цистернах, баках и паровых котлах. Воспламеняющиеся жидкости, такие как различные виды топлива, масла и растворители, являются диэлектриками, поэтому этот метод неприменим в отличие от кислот и щелочных растворов, содержащих воду и являющихся проводниками.

При реализации кондуктометрического метода два электрода устанавливаются выше поверхности проводящей жидкости, уровень которой контролируется. Когда жидкость достигает той точки, где оба электрода контактируют с жидкостью, электрический ток вызывает срабатывание реле.

На основе данного метода может быть легко реализовано определение не только предельного, но и межфазного уровня; например, достаточно просто выявить границу между водой и непроводящей жидкостью.

Достоинства: