Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Емкостные уровнемеры





Емкостными называются уровнемеры, основанные на зависимости электрической емкости конденсаторного преобразователя, образованного одним или несколькими стержнями, цилиндрами или пластинами, частично введенными в жидкость, от уровня жидкости.

Конструкция конденсаторных преобразователей различна для электропроводных и неэлектропроводных жидкостей. Электропроводными считаются жидкости, имеющие удельное сопротивление менее 106 Ом×м и диэлектрическую проницаемость ³ 7. Различие преобразователей состоит в том, что один из электродов уровнемеров для электропроводных жидкостей покрыт изоляционным слоем, электроды преобразователей для неэлектропроводных жидкостей не изолированы. Электроды могут быть в виде плоских пластин, стержней; в качестве электрода может использоваться металлическая стенка сосуда. Часто применяются цилиндрические электроды, обладающие по сравнению с другими формами электродов хорошей технологичностью, лучшей помехоустойчивостью и обеспечивающие большую жесткость конструкции.

На рис. 8.5, а изображен конденсаторный преобразователь для неэлектропроводных жидкостей, состоящий из двух коаксиально расположенных электродов 1 и 2, помещенных в резервуар 3, в котором производится измерение уровня.

 

 

Рис. 8.5. Схема преобразователя уровня для неэлектропроводных жидкостей

 

Взаимное расположение электродов зафиксировано проходным изолятором 4. Электроды образуют цилиндрический конденсатор, часть межэлектродного пространства которого высотой h заполнена контролируемой жидкостью, оставшаяся часть высотой H – h – ее парами.

В общем виде емкость цилиндрического конденсатора определяется выражением

, (8.8)

где = 8,85×10–12 Ф/м – диэлектрическая проницаемость вакуума; e – относительная диэлектрическая проницаемость вещества, заполняющего межэлектродное пространство; H – высота электродов; d1, d2 – диаметры соответственно внутреннего и наружного электродов.

На основании (8.8) можно записать выражения для емкости C1 части преобразователя, находящейся в жидкости, и для емкости C2 части, находящейся в газовом пространстве:



, ,

где и – относительные диэлектрические проницаемости жидкости и газа над ней.

Суммарное выходное сопротивление преобразователя Zпр кроме емкостей C1 и C2 определяется также емкостью Cи проходного изолятора и его активным сопротивлением Rи (емкость Cи образуется электродами преобразователя на участке a; сопротивление Rи обусловлено проводимостью материала изолятора на этом участке), а также емкостью и проводимостью соединительного кабеля. Таким образом, электрическая схема преобразователя имеет вид, изображенный на рис. 8.5, б. Суммарная емкость преобразователя

.

Емкость Cи от значения h не зависит, кроме того, для газов @ 1, поэтому

.

Таким образом, при = const емкость Cпр однозначно зависит от измеряемого уровня h. В реальных условиях может изменяться (например, при изменении температуры жидкости, ее состава и т.д.).

В емкостных уровнемерах для измерения электрической емкости преобразователя используются резонансные и мостовые схемы.

Наиболее простыми являются мостовые схемы, примером которых может быть схема электронного индикатора уровня ЭИУ (рис. 8.6).

 

 

Рис. 8.6. Принципиальная схема электронного индикатора уровня ЭИУ

 

Мост состоит из двух вторичных обмоток I и II трансформатора Тр (питаемого генератором Г), емкости преобразователя Cпр и подстроечного конденсатора С. Мост уравновешен при нулевом уровне жидкости, при этом сигнал на входе и выходе усилителя равен нулю. При увеличении уровня емкость Cпр растет, разбаланс моста увеличивается н напряжение на входе усилителя возрастает. Усилителем этот сигнал усиливается, преобразуется в унифицированный и измеряется вторичным прибором ВП. Диапазоны измерения уровнемеров ЭИУ определяются типом преобразователя и могут изменяться от 1 до 20 м; предел допускаемой основной погрешности 2,5 %.

Емкостные уровнемеры нашли широкое распространение из-за дешевизны, простоты обслуживания, удобства монтажа первичного преобразователя на резервуаре, отсутствия подвижных элементов, возможности использования в достаточно широком интервале температур (от криогенных до плюс 200 °С) и давлений (до 6 МПа). К числу недостатков их следует отнести непригодность для измерения уровня вязких (динамическая вязкость более 1 Па×с), пленкообразующих, кристаллизующихся и выпадающих в осадок жидкостей, а также высокую чувствительность к изменению электрических свойств жидкости и изменению емкости кабеля, соединяющего первичный преобразователь с измерительным прибором.

Поможем в написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой




Дата добавления: 2014-01-03; Просмотров: 720; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2022) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.019 сек.