20 Билет

Гидростатические уровнемеры (мембранные)

устанавливаются на высоте, соответствующей нижнему значению уровня, в нижней боковой стенке или в днище, величина прогиба мембраны зависит от уровня. Мембраны бывают металлические и керамические.

Пьезорезисторный тензодатчик (керамический емкостный измерительный преобразователь, который не заполнен усредняющим давление веществом) связан с измеряемой жидкостью через изолирующую мембрану из нержавеющей стали и вещество, усредняющее давление (рисунок 6.10 а, б). Зонды уровня (опускаются во внутрь резервуаров на тросах или стержнях) являются гидростатическими датчиками давления для измерения уровня пресной воды, питьевой воды и сточных вод. Измерительная мембрана находится в нижней части зонда. Керамический измерительный элемент зонда является «сухим», то есть давление воздействует непосредственно на прочную керамическую диафрагму датчика и вызывает ее перемещение максимум на 0,005 мм.

Гидростатические уровнемеры (дифманометрические)

дифманометр любой системы (дифманометрический уровнемер), измеряющий давление столба жидкости в сосуде Дифманометрами можно измерять уровень в открытых и закрытых сосудах, то есть в сосудах, находящихся под давлением и разрежением. На рисунке 6 13 а показана схема трубных соединений при измерении уровня в открытом резервуаре и установке дифманометра ниже дна резервуара.

а — при измерении уровня жидкости в открытом резервуаре; б — при измерении уровня жидкости в резервуаре, находящемся под давлением.

При измерении уровня агрессивной жидкости дифманометр должен быть защищен от действия агрессивной среды.

Гидростатические уровнемеры (пьезометрические)

применяются для измерения уровня самых разнообразных, в том числе агрессивных и вязких жидкостей в открытых резервуарах и в сосудах под давлением при условии, что пропускание воздуха допустимо. Нельзя продувать воздух через вещества, которые могут окислиться, разрушиться или образовывать опасные смеси.

Сжатый воздух или газ (рисунок 6.12), пройдя регулируемый дроссель и ротаметр 2, попадает в пьезометрическую трубку 3, находящуюся в резервуаре. Давление воздуха (газа), измеряемое манометром 4 любой системы, характеризует положение уровня жидкости в сосуде 5.

1 — дроссель; 2 — ротаметр; 3 — пьезометрическая трубка; 4 — манометр; 5 — резервуар.

Ротационные плотномеры, вискозиметры

Используются для измерения плотности, вязкости, концентрации.

Принцип действия основан на измерении крутящего момента, возникающего на оси ротора (цилиндра, диска и т.п.), погруженного в измеряемую среду.

Существуют методы измерения вязкости с естественными и «искусственными» телами вращения.

Естественные тела вращения представляют собой мешалки, шнеки и другие дозирующие устройства, у которых имеется тело вращения. Скорость вращения естественных тел зависит от вязкости, плотности, концентрации (Q). Чем больше значения этих параметров, тем труднее телу вращения поворачиваться, так как чем больше вязкость, тем больше сопротивление этому вращению.

Для измерения скорости вращения используют тахометры различного типа. Достоинствами таких систем измерения являются использование распространенных электрических измерительных приборов и использование технических вращающихся устройств технологического оборудования (мешалок, шнеков и т.д.).

Недостатком этого метода измерения является необходимость в каждом конкретном случае производить свою градуировку шкалы.

«Искусственные» тела вращения

Ротационные вискозиметры различаются по признаку формы вращающегося тела (виду насадки) и способу измерения крутящего момента.

В качестве вращающегося тела применяются пластины, лопасти, цилиндры, наборы дисков конусы, плоскость; вращающееся тело других форм, погруженные в жидкость (рис.).

Приводом таких насадок служит синхронный электродвигатель или различные приводные устройства.

Особую группу ротационных вискозиметров составляют приборы с двумя коаксиальными цилиндрами, пространство между которыми заполняется исследуемой жидкостью. При вращении одного из цилиндров с постоянной угловой скоростью жидкость стремится сообщить вращение второму цилиндру. Для сохранения второго цилиндра в покое к нему должен быть приложен момент, равный и противоположный по знаку моменту, передаваемому жидкостью.

1 — рабочая камера вискозиметра; 2 — вращающееся тело; 3 — патрубок для входа исследуемой жидкости; 4 — патрубок для выхода исследуемой жидкости

По закону регулирования

Законом регулирования называется математическая зависимость между входной и выходной величинами или закономерность, по которой разницу между текущим и заданным значением регулируемого параметра по определенной математической зависимости преобразуют в закон регулирования.

У = ƒ(Х),

где У — сигнал регулирования или управления, Х — сигнал рассогласования или разница между текущим и заданным значением параметра.

Законы регулирования бывают линейные и нелинейные.

Из регуляторов с нелинейным законом регулирования наибольшее распространение получили двух- и трехпозиционные регуляторы релейного действия.