Одной из задач автоматизации технологических процессов в промышленности является измерение уровня жидкости в различных емкостях и резервуарах.
Для данных целей используются различные типы датчиков уровня, которые отличаются методом измерения, форм-фактором, а также типом подключения.
Погружные датчики уровня являются наиболее востребованными в случае необходимости контроля уровня жидкости. Работа таких датчиков основана на принципе измерения гидростатического давления столба жидкости.
1. Гидростатический метод измерения уровня жидкости
Гидростатический способ измерения уровня основан на определении гидростатического давления, оказываемого жидкостью на дно резервуара. Гидростатическое давление зависит от высоты столба жидкости над измерительным прибором, от плотности жидкости и определяется по формуле:
p=ρgh
следовательно, уровень жидкости определяется:
h=p /(ρg),
где h – высота столба жидкости, м;
p – давление столба жидкости, Па; ρ – плотность жидкости, кг/м3;
g – ускорение свободного падания; 9.81 м/c2
2. Типы гидростатических уровнемеров
По типу присоединения различают погружные и врезные гидростатические датчики уровня.
3. Конструкция гидростатических датчиков уровня
Погружной датчик уровня выполнен в виде герметичного металлического цилиндра с гидрометрическим кабелем, на котором он погружается в контролируемый резервуар до дна.
Съемный защитный колпачок предохраняет измерительную мембрану от механических повреждений. Колпачок снимается, если измеряется уровень вязкой жидкости, и если необходимо провести очистку сенсора.
Сенсор преобразует механическое перемещение мембраны в электрический импульс.
Электронный модуль конвертирует сигнал в стандартные нормировнные электрические сигналы 4…20 мА, 0…10 B, 0…20 мА и цифровые по HART протоколу и Modbus протоколу.
Прибор может быть изготовлен как со встроенным кабельным вводом, так и с разъемным кабельным соединением. Применение разъемного кабельного соединения создает дополнительные удобства при его обслуживании.
Кабель обеспечивает передачу сигнала и питание датчика. Состоит из внешней оболочки, которая выполняется из различных материалов на выбор, проводов и капиллярной трубки. Капиллярная трубка обеспечивает подачу атмосферного давления к обратной стороне сенсора. Это необходимо для того, чтобы не учитывать давление столба воздуха над поверхностью жидкости.
4. Назначение погружных датчиков уровня
Широкий набор опций позволяет применять погружные датчики уровня для различных технологических процессов: судостроение, химическая промышленность, водоподготовка и экология, энергетика, нефтегазовая промышленность, пищевая промышленность, мониторинг глубинных скважин грунтовых вод, контроль насосных станций, мониторинг сточных вод.
