4 Герконовых поплавковых уровнемера фирмы овен

Ещё одним типом уровнемеров, установленных на стенде «система регулирования уровня», являются поплавковые уровнемеры. Принцип их действия основан на следящем действии поплавка, находящегося на поверхности жидкости и перемещающегося вместе с уровнем жидкости. По тому как положение поплавка преобразуется в выходной сигнал датчика, выделяют три вида поплавковых уровнемеров: механические, магнитные и поплавковые уровнемеры с вторичными электрическими преобразователями. Уровнемер данного типа состоит из штока и поплавков, свободно перемещающихся по штоку. Внутри штока находятся герконы (ГЕРметизированные магнитоуправляемые КОнтакты), соединённые с 24 кабельным выводом, а внутри поплавка находится магнит. Количество герконов и поплавков зависит от исполнения (бывает от 1 до 7). Поплавок с магнитом поднимается вместе с жидкостью, уровень которой измеряется. Когда геркон оказывается внутри магнита, концы ферромагнитных электродов разноимённо намагничиваются, притягиваются друг к другу и контакт замыкается.

2.29.(Татьяна Колиш) Термокондуктометрический и термохимический газоанализаторы.

• Термокондуктометрический

Принцип действия основан на зависимости теплопроводности газовой смеси от концентрации определяемого компонента. Теплопроводность является аддитивным свойством.

Для бинарной газовой смеси для данной температуры (в первом приближении):

Концентрацию компонентов смеси можно вычислить, измерив теплопроводность бинарной смеси и зная теплопроводность чистых компонентов в смеси. Применимость метода теплопроводности ограничивается определенной областью концентраций.

Принципиальная схема:

В плечи измерительного прибора неуравновешенного моста включены одинаковые сопротивления (в виде платиновых нитей 1, нагреваемых током). Эти сопротивления являются нагревательными элементами, т.к. через них протекает одинаковый постоянный ток и нагревает их. Так, два сопротивления, включенные в противоположные плечи моста, помещаются в камеры, через которые пропускается измеряемый газ, а два других - в камеры 2, наполненные воздухом (воздух - сравнительный газ). До тех пор, пока отвод теплоты от нагревательных элементов в измерительных и сравнительных камерах одинаков, мост находится в равновесии.

Если теплопроводность измеряемой газовой смеси отличается от теплопроводности воздуха, то теплоотдача от нагревательных нитей к стенкам камеры изменяется, что приводит и к изменению температуры нитей и изменению их сопротивления. Равновесие моста нарушится и в диагонали моста cd появляется напряжение разбаланса, пропорциональное содержанию определяемого компонента.

Схема преобразования концентрации анализируемого вещества в разбаланс напряжения:

Напряжение разбаланса измеряется потенциометром 3. Дополнительные приборные погрешности устраняют следующим образом: блок измерительных камер газоанализатора термостатируют, помещая их в один металлический блок.

Недостатки:

• большая погрешность измерений;

• отсутствие селективности.

Область применения:

• непрерывный контроль содержания водорода в азотоводородной смеси в производстве синтетического аммиака;

• контроль содержания водорода в газе карбидных печей;

• в производстве электролитического водорода;

• контроль аммиака в аммиачно-воздушной смеси в производстве азотной кислоты

• контроль диоксида серы в печном газе в производстве серной кислоты.

• Термохимический (также называют термокаталитический)

Принцип действия основан на беспламенном сжигании (окислении) углеводородов на поверхности каталитического активного элемента и измерении количества выделившейся при этом теплоты, которое пропорционально концентрации углеводородов и паров горючих жидкостей.

Существуют две основные модификации термокаталитических газоанализаторов. Их мостовые измерительные схемы:

Модификация (а) более распространена. Здесь реакция сжигания осуществляется на активированной поверхности нагретой платиновой нити (измерительный элемент), помещаемой в измерительную проточную камеру и служащей одновременно чувствительным элементом для измерения температуры. Нить R₁ нагревается постоянным током и на ней происходит каталитическое окисление пропускаемой горючей смеси. Сравнительный элемент (точно такая же платиновая нить сопротивлением R₃) находится в сравнительной камере, заполненной воздухом. Оба платиновых сопротивления вместе с двумя другими образуют неуравновешенный измерительный мост. Выделяющаяся теплота приводит к повышению температуры измерительного элемента. Его сопротивление изменяется, и возникает разбаланс измерительного моста - мера концентрации горючих компонентов.

В модификации (б) применяется насыпной твердый катализатор 1, помещаемый в проточную термостатическую камеру сжигания. Повышение температуры, вследствие теплового эффекта реакции сгорания, измеряется термометром сопротивления 2.

Схема преобразования концентрации анализируемого горючего газа в разбаланс напряжения:

Напряжение разбаланса измеряют потенциометром.

Недостатки:

• ограниченный диапазон измерений;

• отсутствие селективности;

• низкие быстродействие и чувствительность;

• отравляемость чувствительного элемента;

• обязательное присутствие кислорода в контролируемой среде.

Область применения: чаще всего для измерения довзрывных концентраций углеводородов и паров горючих жидкостей.

2.30.(Валерия Озерова) Термомагнитный газоанализатор.

Принцип действия: основан на использовании температурной зависимости парамагнитной восприимчивости кислорода, выраженной уравнением Кюри:

χt=c, где χ-удельная магнитная восприимчивость, с- постоянная Кюри При повышении температуры магнитная восприимчивость снижается. (если в смеси содержится кислород)

Поток анализируемого газа на входе в кольцевую камеру разделяется на два потока, которые протекают по двум половинам кольцевой металлической камеры 1. Камера имеет поперечное сечение в виде тонкостенной стеклянной трубки 3, образующей собственно анализатор. На трубку снаружи намотаны две одинаковые нагревательные проволочные секции из металла с высоким температурным коэффициентов сопротивления (Pt,Ni), представляющие собой два сопротивления R₁ и R₂ измеряемого моста. Двумя другими плечами моста служат постоянные манганиновые сопротивления R₃ и R_4. Сопротивления R₁ и R₂ нагреваются до 200….300ºС электрическим током от стабилизированного источника питания (ИПС). Половина трубки с сопротивление R₁ находится между полюсами сильного магнита 2. При отсутствии кислорода в анализируемой смеси поток разделяется на две равные части, омывающие сопротивление R₁ и R₂, не нарушая равновесия моста. Если холодный анализируемый газ содержит кислород, то он сильнее втягивается в трубку со стороны магнита. При нагревании газовой смеси, содержащей кислород, магнитная восприимчивость смеси снижается. Более холодные свежие порции смеси вытесняют нагретые, что приводит к образованию постоянного газового потока («магнитного ветра») через поперечную трубку. Сопротивление R₁ расположенное вблизи магнитных полюсов, несколько охлаждается, а другое сопротивление R₂ на столько же нагревается. Возникающая между сопротивлениями разность температур и соответственно разность сопротивлений является мерой содержания кислорода в анализируемом газе. Напряжение разбаланса измерительного моста можно измерить потенциометром 4.

2.31.(Вика Шилина) Газоанализаторы инфракрасного поглощения.

Действие оптико-акустических газоанализаторов основано на способности определяемого газа поглощать инфракрасное излучение, Этой способностью обладают все газы, за исключением одноатомных, а также водорода, кислорода, азота и хлора. Каждый газ поглощает инфракрасное излучение только в своих, характерных для него участках спектра. Интенсивность монохроматического излучения, прошедшего слой поглощающего газа, определяется законом Бугера— Ламберта— Бера.

Для измерения интенсивности излучения, прошедшего слои анализируемого газа, используют оптико-акустический эффект: газ, способный поглощять ИК-лучи, в замкнутом объеме подвергается прерывистому воздействию инфракрасного излучения, при этом смесь периодически нагревается (в результате поглощения излучения) и охлаждается (при прекращении излучения), Колебания температуры вызывают колебания давления газа, воспринимаемые звуковым приемником.