Новини освіти і науки:

G+

Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция

Електричні рівнеміри

В основі роботи електричних рівнемірів покладено використання електрофізичних властивостей рідин або сипких матеріалів, а саме кондуктометричного та ємнісного принципів вимірювання.

Кондуктометричні (від англ. – conductor – провідник) прилади працюють за принципом фіксації моменту появи провідності між електродами, що введенні у вимірюване середовище. Найпростішими пристроями такого типу є сигналізатори рівня, які спрацьовують за умови замикання двох електродів, що знаходяться у вимірювальній ємності, контрольованим електропровідним середовищем. Роль одного з електродів може виконувати металева стінка ємності (апарату), яка має бути заземленою, а інший електрод повинен бути якісно ізольованим від неї.

В даній лабораторній роботі в якості сигналізатора рівня використовуються сигналізатор рівня рідких або сипких середовищ з дистанційним керуванням САУ-М7Е (фірми ОВЕН), функціональна схема якого наведена на рис. 5.1.

а б

Рис.5.1. Сигналізатор рівня САУ-М7Е: а – функціональна схема, б – зовнішній вигляд

Контроль рівня сигналізатором рівня САУ-М7Е здіснюється за допомогою трьох датчиків. Датчики можуть бути наступних типів:

– кондуктометричні (контролюють ступінь електропровідності середовища);

– активні датчики (ємнісні, індуктивні, омічні та ін.) з вихідними ключами типу n–p–n, які застосовуються для роботи з дієлектричними та сипкими матеріалами;

– механічні контактні пристрої (застосовуються в пристроях поплавкового типу).

Основними елементами приладу САУ-М7Е є:

– 3 вхідних пристрої порівняння (компаратори), які порівнюють напругу вхідного сигналу U_вх з опорною напругою U_опор. При виконанні умови компаратори перемикаються в стан, відповідний досягненюю заданого рівня.

– вихідні пристрої (реле), призначені для управління технологічним обладнанням. Реле ВЕРХслугує для формування аварійного сигналу у випадку перевищення контрольованою речовиною граничного верхнього рівня. Реле керується за сигналами компаратора 1. Реле РАБОТА керує електроприводом виконавчого механізму (насоса, електромагнітного клапана і т.ін.) і керується блоком логіки за сигналами від компараторів 2 та 3 або від кнопок ручного керування.

Рис. 5.2. Часова діаграма роботи вихідних реле САУ-М7Е

в режимі заповнення резервуара

Ємніснірівнеміри ісигналізатори рівня використовуть переворення зміну рівня різних матеріалів (рідин, сипких речовин) в зміну електричної ємності конденсатора, який утворюється між електродом і корпусом металевого резервуару. Роль дієлектрика в цьому випадку виконує контрольоване середовище. В чутливих елементах цього типу використовується різниця диелектричної постійної (діелектричної проникності) рідини та газу (діелектрична проникність рідин в 4...80 разів більша від діелектричної проникності газів).

а б

Рис. 5.3. Схема ємнісних рівнемірів: а – для неелектропровідних середовищ; б– для електропровідних середовищ

Чутливий елемент ємнісного рівнеміра складається з двох коаксиально (один в одному) розташованих електродів 1 та 2, частково занурених у вимірюване середовище. Електроди утворюють циліндричний конденсатор, міжелектродний простір якого до висоти h заповнений рідиною або вимірюваним середовищем, а простір – парогазовою сумішшю. Для фіксування взаємного розташування електродів передбачений ізолятор 3.

В загальному випадку електрична ємність циліндричного конденсатора визначається рівнянням

(5.1)

де – відносна діелектрична проникність речовини, що заповнює міжелектродний розчин;

– діелектрична проникність вакууму;

H– висота електродів, м;

– діаметри відповідно зовнішнього та внутрішнього електродів, м.

Повна ємність циліндричного конденсатора С_п дорівнює:

, (5.2)

де – емність прохідного ізолятора;

– ємність міжелектродного простору, заповненого вимірюваним середовищем;

– ємність міжелектродного простору, заповненого парорідинною сумішшю.

Зміна рівня приводить до зміни його в міжелектродному просторі датчика, що викликає в свою чергу зміну його ємності .

Для вимірювання рівня електропровідних матеріалів електроди покриваються шаром ізоляції (фторопластом) (рис. 5.3, б).

Перетворення електричної ємності чутливих елементів у сигнал вимірювальної інформації здійснюється резонансним (із застосування коливального контуру, який входить до складу генератора високочастотних коливань) або імпульсним методом. Також можливо застосування мостів змінного струму із самозрівноваженням.

В даній лабораторній роботі в якості сигналізатора рівня ємнісного типу розглядається компактний ємнісний двопровідний сигналізатор рівня Pointek CLS 100 (фірми Siemens) (рис. 5.4, а) та вимірювач рівня Sitrans LC 300 (рис. 5.4, б).

а б

Рис. 5.4. Зовнішній вигляд: а – сигналізатор рівня Pointek CLS 100; б – рівнемір Sitrans LC 300

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.005 сек.