Поплавковые уровнемеры

Поплавковые уровнемеры

от Rino5555 | skachatreferat.ru

Содержание

Введение 3

Виды уровнемеров 4
Поплавковые уровнемеры 6
Уровнемер поплавковый УДУ–10, его характеристики. 7
Поплавковый уровнемер Nivofloat NL-100 13
NivoFLIP поплавковый магнитный уровнемер с байпасной камерой
Заключение 18
Список использованной литературы 19

Введение

Уровнемеры – это специальные устройства, которые используются для определения уровня жидкостей, порошков и других материалов или сырья в определенных резервуарах, в которых они хранятся, или в рабочей среде.
Уровнемеры еще называют датчиками (сигнализаторами) уровня или же преобразователями уровня. Однако, главное различие уровнемера и сигнализатора уровня – способность измерять общие градации полного уровня, в отличие от сигнализатора уровня, которые меряет только граничные отметки.
Уровнемеры – абсолютно необходимые приборы в современной промышленности и технике.
В данной курсовой работе нами будут рассмотрены основные виды уровнемеров, а так же будут выделены уровнемеры, используемые на АЗС и используемые на карьерах для песка и гравия.
На сегодняшний день уровнемеров существует огромное множество, с различными функциями, для различных материалов, уровень которых необходимо измерять и контролировать. И самое существенное отличие разных уровнемеров – это технологии и принципы их работы, от которых также зависит применение приборов, качество их работы, стоимость и доступность.

Виды уровнемеров

Визуальные – являются наиболее простым видом измерителей уровня. Их работа основана на принципе сообщающихся сосудов, а за уровнем жидкости следят напрямую через водомерное стекло.
Механические уровнемеры – в которых отсчет уровня происходит: либо по оценке положения предмета на поверхностижидкости относительно двух точек измерений – это поплавковые уровнемеры; либо по оценке уровня жидкости, вытесненной при погружении предмета (закон Архимеда – FA = ρgV, где ρ – плотность жидкости (газа), g – ускорение свободного падения, а V – объём погружённого тела) – буйковые уровнемеры.
Гидростатические уровнемеры – принцип действия основан на уравновешивании давления столба измеряемой жидкости и столба жидкости, которая заполняет измерительный прибор на каком-либо производстве.
Электрические уровнемеры промышленной специализации делятся на емкостные и омические.
Акустические уровнемеры – принцип действия основан на измерении времени отражения звуковых колебаний от поверхности раздела газ – контролируемая среда. Разновидностью акустических уровнемеров являются ультразвуковые уровнемеры.
Наиболее современным является радарный уровнемер. Принцип действия его основан на измерении времени переотражения от поверхности раздела газ – контролируемая среда высокочастотных радиоволн. Последний тип уровнемера позволяет производить измерение уровня, как жидкостей, так и сыпучих тел. При этом его можно использовать и при измерении уровня агрессивных сред, например кислот, расплавленной серы, аммиака и т.д.
По принципу действия эти уровнемеры разделяются на визуальные, поплавковые, гидростатические, электрические, ультразвуковые, радиоизотопные.
Визуальные уровнемеры (рис. 1) – простейшие измерители уровня жидкости. К технол. аппарату 1 через запорные вентили 2 подсоединено ука-зательное стекло (трубка 3). Аппарат и трубка представляют собой сообщающиеся сосуды, поэтому уровень H жидкости в трубке всегда равен ее уровню в аппарате и отсчитывается по шкале.

Поплавковые уровнемеры 

Поплавковые уровнемеры являются достаточно простыми приборами. По конструктивным отличиям можно выделить поплавковые уровнемеры узкого диапазона и поплавковые уровнемерыширокого диапазона.
Первые (рис.1, а), как правило, представляют собой устройства, состоящие из шарообразного поплавка, через штангу и сальниковое уплотнение соединенного с преобразователем угловых перемещений (П) в унифицированный электрический или пневматический сигнал. Поплавок обычно имеет диаметр 80 - 100 мм, выполнен из нержавеющей стали и плавает на поверхности жидкости.

Рис.1. Поплавковые уровнемеры: а) – узкого диапазона, б) – широкого диапазона: 1 – поплавок, 2 – гибкий трос, 3 – шкала, 4 – противовес.

В поплавковых уровнемерах широкого диапазона (рис. 1, б) поплавок через гибкий трос связан с противовесом и отсчетным устройством, указывающим значения уровня жидкости в резервуаре.
При расчетах поплавковых уровнемеров подбирают такие конструктивные параметры поплавка, которые обеспечивают состояние равновесия системы «поплавок - противовес» только при определенной глубине погружения поплавка.

Уровнемер поплавковый УДУ–10

Назначение

Стационарные поплавковые уровнемеры с пружинным уравновешиванием типа УДУ-10 (далее уровнемеры) с местным отсчетом показаний предназначены для контроля уровня нефти и нефтепродуктов в различных резервуарах, емкостях и технологических аппаратах.
Пример условного обозначения уровнемера типа УДУ–10 для наземного вертикального резервуара с пределом измерения от 0 до 20 метров с числом оборотов выходного вала уровнеметра на 1 метр измерения уровня — 5 для умеренного климата при его заказе и в документации другой продукции, в которой он может быть применен:
Уровнемер УДУ–10 121 У1ЕУ25–02.070374–95,
где УДУ–10 — шифр и порядковый номер модели уровнемера.
Устройство и принцип работы
Уровнемер состоит из следующих основных узлов:
* прибор показывающий;
* узел мерного шкива;
* отсчетное устройство;
* компенсатор;
* система гидрозатвора.

Рис. 1. Прибор показывающий

Все элементыприбора показывающего (рис. 1) размещены в корпусе 1 и закрыты крышками 3, 5, 7.
Корпус разделен перегородкой на две полости. В верхней расположен шкив-накопитель 2и пружинный двигатель. В нижней полости уровнемера установлен узел мерного шкива 6 и отсчетное устройство 8.
Отсчетное устройство 8 предназначено для показаний уровня жидкости в резервуаре и состоит из стрелочного указателя и цифрового барабана. На валу 4 отсчетного устройства установлен мерный шкив 6. Длина окружности мерного шкива равна 500 мм, т.е. один оборот шкива соответствует изменению уровня на 500 мм.

Рис. 2. Компоновка и кинематическая связь частей уровнемера на вертикальном наземном цилиндрическом резервуаре

1, 3, 4 — кронштейны; 2 — скоба; 5 — защитная труба; 6, 9 — ролики угловые; 7 — контрагайка; 8 — муфта; 10 — ролик гидрозатвора; 11 — люк; 12 — прокладка; 13 — поплавок; 14 — струна; 15 — прибор показывающий; 16 — угольник; 17 — компенсатор; 18 — устройство натяжное.
Компенсатор 17 (рис. 2) предназначен для компенсации перемещения крышки резервуара при больших и малых дыханиях. Состоит из оболочки двух шплинтов с хомутиком и лентой.
В систему гидрозатвора входят угловые ролики 6 для поворота мерной ленты на 90, ролик гидрозатвора 10 и угловой ролик 9 для поворота мерной ленты на 180.

Рис. 3. Кинематическая схема

1 — поплавок; 2 — направляющие струны; 3 — лента мерная; 4, 5, 7 — ролики угловые; 6 — ролик гидрозатвора; 8 — барабан; 9 — пружина двигателя; 10 — шкив-накопитель; 11 — барабан; 12 — шкив мерный; 13 — устройство натяжное.
Принцип работы прибора (рис. 3) основан на следящем действии поплавка 1, плавающего на поверхности жидкости и перемещающегося вместе с ее уровнем.
Поплавок, подвешенный на перфорированной мерной ленте 3 приизменении уровня жидкости скользит вдоль направляющих струн 2. Перфорированная мерная лента, проходя через систему угловых роликов и гидрозатвора, вступает в зацепление со штырями мерного шкива 12 показывающего прибора. Вращение мерного шкива передается на отсчетное устройство, показания которого соответствуют уровню жидкости в резервуаре.
Натяжение мерной ленты 3 обеспечивается пружинным двигателем постоянного момента.
Принцип действия уровнемера:
Пружина двигателя постоянного момента 9, навитая специальным способом, одним концом приклеена к ведущему барабану 11, сидящему на одной оси и жестко скрепленному со шкивом-накопителем 10, другим свободно охватывает барабан 8, создавая движущий момент постоянной величины в направлении, указанном стрелкой. Когда поплавок 1 находится в верхнем положении, мерная лента смотана на шкив-накопитель 10, а лента пружинного двигателя — на барабан 8.
При понижении уровня жидкости вес поплавка преодолевает момент трения в подвижной системе прибора и момент, создаваемый пружинным двигателем. Поплавок начинает перемещаться вниз, мерная лента 3, вращая шкив-накопитель 10, одновременно перемещает пружину двигателя постоянного момента с барабана 8 на барабан 11, накапливая тем самым энергию. При повышении уровня вес поплавка компенсируется выталкивающей силой жидкости, натяжение перфорированной мерной ленты 3 уменьшается, пружинный двигатель в этом случае преодолевает момент трения в подвижной системе прибора и сматывает ленту мерную 3 на шкив-накопитель 10.
Технические характеристики
Наименование параметра | Величина параметра |
Диапазоны измерения уровней, м | от 0 до 20 |
Основная погрешность при температуре (20±5)°С, мм | ±4 |
Диапазон плотности измеряемой жидкости, кг/м³ (г/см)³ | от 700 до 1200 (от 0,7 до 1,2) |
Пределы температур измеряемой жидкости, °С | от –50 до +100 |
Давление внутри резервуара |избыточное, МПа (кгс/см)², не более | 0,003 (0,03) |
вакуумметрическое, МПа (кгс/см)², не более | 0,0015 (0,015) |
Химическая активность измеряемого продукта | не выше активности активности продуктов, нейтральных к стали 12Х12Н9Т по ГОСТ 5949–75 |
Вязкость измеряемой жидкости | не ограничивается (при отсутствии застывания продукта на элементах конструкции уровнемеров) |
Тип отсчетного устройства | двухстрелочный с цифровыми барабанами |
Верхний предел показаний отсчетного устройства |
цифровых барабанов, м | 99 |
малой стрелки, мм | 1000 |
большой стрелки, мм | 100 |
Цена деления отсчетного устройства |
цифрового барабана, м | 1 |
малой круговой шкалы, мм | 1 |
большой круговой шкалы, мм | 100 |
Масса показывающего прибора, не более, кг | 24,8 |

Nivofloat NL-100 .

Поплавковый выключатель Nivofloat NL-100 состоит из электрического выключателя («поплавок-лягушка») и грузила, соединенных между собой контактным кабелем. Поплавковые выключатели погружаются непосредственно в ёмкость или резервуар в котором необходимо регулирование уровня. Поплавковые выключатели применяются для защиты электронасосов от сухого хода, для отключения ( для последующего включения) подачи жидкости, при достижении заданного уровня (верхнего или нижнего), для изменения контролируемого уровня. 
ПРИМЕРЫ УСТАНОВКИ И ПРИМЕНЕНИЯ ПОПЛАВКОВОГО УРОВНЕМЕРА 
Защита от опустошения | Защита помпы | Защита от переполнения |
| | |

Характеристика : 

* Дешёвый, надёжный сигнализатор из полипропилена 
* Герметичная форма, двойная камера 
* Не содержит ртути 
* Прямое подключение нагрузки мощностью до 2 кВт 
* Настраиваемый дифференциальный переключатель 
* Низкий удельный вес 
* Ресурс не менее 10 млн включений 
Применение: 
* Сигнализатор уровня питьевой воды (круглой формы), сточных вод (грушевидной формы) 
*Защита насосов, защита от перелива 
* Отказоустойчивый индикатор и управление насосами 
Технические характеристики : 
* Макс. нагрузка: 250 V AC, до 16 A (круглый) 10 А (грушевидный) 
* Температура: 0 °C до +50 °C 
* Давление: макс. до 2 bar 
* Степень защиты: IP 68 

NivoFLIP поплавковый магнитный уровнемер с байпасной камерой

Данный уровнемер используется для определения уровня жидкостей в открытых емкостях или резервуарах под давлением. Байпасная (измерительная) камера устанавливается вплотную к емкости таким образом, чтобы условия в измерительной камере и в емкости были одинаковыми.

Поплавок оснащен системой постоянных магнитов, которые предназначены для передачи измеренных значений уровня на локальный индикатор. Данная система магнитов поплавка в зависит от выбранного способа индикации, и либо активизирует магнитные пластины (флажковый индикатор) в соответствии с уровнем жидкости, либо перемещает магнитный указатель. Индикация уровня осуществляется посредством изменения положения группы вертикально расположенных магнитных флажков или исходя из положения магнитного указателя.
Поплавковый магнитный указатель уровня состоит из байпасной камеры (трубы), которая установливается сбоку на резервуаре с помощью фланцевого, резьбового соединения или с помощью приварных патрубков. Таким образом резервуар и байпасная камера образуют сообщающиеся сосуды и благодаря этому принципу уровень жидкости в камере всегда соответствует уровню в сосуде.
Данный прибор может комплектоваться как сигнализаторами уровня крайних положений (до 4-х шт.), так и преобразователем уровня серии NivoTRACK.
Применение:
* в газовой и нефтяной индустрии;
* химическом производстве;
* в различных емкостях на высокое давление;
* бойлерах.
Технические данные:
* двухцветный флажковый дисплей;
* маркировка шкалыизмерения: зависит от кода заказа (мм, дюймы, %);
* точность измерения прибора: ±10 мм;
* разрешение прибора: 5 мм;
* диапазон измерения в емкости: 500-3500 мм;
* давление процесса до 3,2 МПа;
* материал смачиваемых частей: нержавеющая сталь 1.4571;
* температура процесса: -20ºС...+130°С;
* температура окружающей среды: -20ºС...+60°С;
плотность среды: 0,8...1,25 кг/дм3.

Заключение

Поплавковый уровнемер работает по принципу перемещения поплавка по скользящей трубе при выталкивании его к верху жидкостью. При сокращении жидкости в ёмкости по той или иной причине, поплавок опускается вниз. Тем самым достигается точная сигнализация уровня в ёмкости или резервуаре на любой высоте наполнения.
Поплавок, сделанный из различных марок стали (нержавеющая сталь, титан) имеет внутри постоянный магнит и перемещается вдоль трубы, в которой располагаются магнитные контакты (герконы). Магнитная система переключает контакты на заранее установленной высоте переключения, для получения электрического сигнала на различных уровнях наполнения ёмкости. Такой простой, но очень надёжный и безопасный метод измерения жидкости в ёмкостях применяется в широких областях промышленности, энергетики, пищевой промышленности и фармацевтики, а также в различных областях имеющих емкостное оборудование. Данное оборудование без проблем работает в условиях повышенного пенообразования, а также токопроводимости. Поплавковому уровнемеру не страшна вибрация, приборы изготавливаются под высокое давление и температуры.
Технические преимущества:
Поплавковый уровнемер работает в любых жидкостях
Контакты переключаются без дополнительного питания и износа.

Список использованной литературы.

1. http://www.td-automatika.ru/
2. http://kipia.ru/catalog/poplavkovyie_urovnemeryi__644/
3. http://afriso.ru/information/urovnemeriy/