В области контроля технологических процессов в различных отраслях промышленности важная роль отведена регулировке и измерению уровней различных сред. Отслеживать количество жидких и сыпучих составов необходимо не только при транспортировке или хранении, но и непосредственно во время производственных процессов.
Без клапанов невозможно предотвратить проход вещества, а без уровнемера — оптимизировать расход сырья. Применение агрегатов способствует автоматизации процессов, существенно снижает важность человеческого фактора, улучшает качество выпускаемой продукции.
Классификация методов измерения
Принцип того или иного средства измерения базируется на разных физических методах. Выбор прибора производится с учетом различных факторов.
Методы разделяются на 2 группы:
- Контактные – предполагают непосредственное соприкосновение с веществом, количество которого необходимо замерить. К ним можно причислить следующие технологии:
- Поплавковая. Для индикации показателей используется поплавок, от рабочего элемента которого информация может передаваться различными видами связи — напрямую или при подключении к устройствам КИПиА. Один из основных элементов – магнит, который в совокупности с ЭП тока создает импульсы, на основе анализа которых формируется выходной сигнал. Отличающиеся высокой точностью поплавковые уровнемеры получили широкую область применения (используются для контроля расхода топлива, масел и нефтепродуктов в малых емкостях).
- Емкостная. Приборы обладают более простой конструкцией, что снижает их стоимость. Они обеспечивают неплохую точность при работе с веществами, не склонными к налипанию и образованию отложений. Методика может применяться не только для жидкостей, но и для сыпучих веществ с малым размером гранул, обязательное условие – однородность среды.
- Гидростатическая. Приборы, работающие по такому принципу, рассчитаны на замер давления жидкостного столба. Именно эту величину они преобразуют в показатель уровня. На вход датчика через вентиль следует подавать давление. По конструкции устройства относятся к мембранным или погружным. Применяются для контроля состояния однородных жидких смесей при низком движении состава (например, для вязких соединений или паст).
- Буйковая. Уровнемеры измеряют, насколько сильно буек выталкивается из определенной среды. Индикаторы одновременно измеряют давление и плотность, применяются для замера уровня раздела фаз 2-х различных составов.
- Бесконтактные – датчики могут размещаться в удалении от емкостей с веществом:
- Ультразвуковая. Основана на зависимости скорости распространения волн от концентрации той или иной жидкости. Задвижки для трубопроводов не должны занимать определенное положение, т.к. показания уровнемеров не зависят от температуры, плотности и состава соединений.
- Электромагнитная. Зондирование зоны происходит при использовании ЭМВ СВЧ диапазона. Такие уровнемеры универсальны с точки зрения состава замеряемой среды, её температурных показателей или степени агрессивности. Сложность реализации приборов сказывается на их стоимости.
Невозможно выделить универсальный метод измерения уровня, каждый из них в определенных условиях проявляет преимущества и недостатки. Устройства могут отличаться не только по типу измеряемых сред, диапазону и погрешности. Более функциональные устройства не всегда рентабельны.