Гидростатические средства измерений уровня

Принцип измерения

Измерение уровня гидростатическими уровнемерами сводится к измерению гидростатического давления создаваемого столбом жидкости.

Измерение гидростатического давления осуществляется:

- манометром, подключаемым на высоте, соответствующей нижнему пределу значению уровня

- дифференциальным манометром, подключаемым к резервуару на высоте, соответствующей нижнему предельному значению уровня, и к газовому пространству над жидкостью

- измерением давления газа (например воздуха), прокачиваемого по трубке, опущенной в заполняющую резервуар жидкость на фиксированное расстояние.

Схема принципиальная

На рис. 48 приведена схема измерения уровня манометром. Применяемый для этих целей манометр 1 может быть любого типа с соответствующими пределами измерений.

Для измерения уровня жидкости в технологических аппаратах, находящихся под давлением, широкое применение получили дифференциальные манометры. С помощью дифференциальных манометров возможно также измерение уровня жидкости в открытых резервуарах, уровня раздела фаз и уровня раздела жидкостей. Такая схема представлена на рис. 49. Дифманометр 1 через импульсные трубки 2 соединен с резервуаром и уравнительным сосудом 3. Причем уравнительный сосуд устанавливают на высоту, соответствующую максимальному значению уровня, и соединяют с аппаратом. Вообще уравнительный сосуд применяется для компенсации статического давления, создаваемого столбом жидкости h₁ в импульсной трубке. В процессе измерения уровень жидкости в уравнительном сосуде должен быть постоянным. Вентиль 4 служит для поддержания постоянного уровняв сосуде 3.

Уравнения и соотношения

Для схемы представленной на рис. 48

Р = rgh

Откуда выражаем h и все. Для схемы рис. 49 при условии h₁ = h₂ перепад давления, измеряемый дифманометром:

DP = r’_ж gh_max -r_ж gh

При h = 0 DP = Dp_max, а при h = h_max DP = 0.

Видно что шкала измерительного прибора будет обращенной.

Погрешности

В случае измерения уровня манометром имеют место погрешности измерения, определяемые классом точности манометров и изменениями плотности жидкости. К гидростатическим средствам измерения относятся пьезометрические уровнемеры. Они имеют относительную погрешность ± (1.0 – 1.5) %. Однако, точность может быть существенно увеличена, если в качестве средства измерений гидростатического давления использовать автоматический манометр дискретно-непрерывного действия.

Область применения

Гидростатические средства измерений уровня позволяют измерять уровень в широких пределах – от нескольких десятков сантиметров до 10 – 1 5 м.

ЛЕКЦИЯ 11

План лекции:

1. Измерение давления

1.1. Жидкостные средства измерений с гидростатическим уравновешиванием

1.2. Деформационные измерительные преобразователи давления, основанные на

1.3 Методе прямого преобразования

1.4 Тензорезисторные преобразователи давления

Дата добавления: 2014-01-20