- •Глава 1. Общие сведения об измерениях и погрешностях. Статические и динамические характеристики, надежность средств измерений
- •1.1. Общие сведения об измерениях
- •1.2. Погрешности измерений
- •1.3. Статические и динамические характеристики средств измерений
- •1.4. Основные понятия о надежности средств измерений
- •Глава 2. Приборы для измерения температуры
- •2.1. Термометры расширения
- •2.2. Термометры манометрические
- •2.3. Термоэлектрические термометры (термопары)
- •2.4. Вторичные приборы для измерения термоэлектродвижущей силы
- •2.5. Термопреобразователи сопротивления
- •2.6. Вторичные приборы для термопреобразователей сопротивления
- •2.7. Пирометры излучения
- •Длина волны 0,65 мкм. Другим типом оптических пирометров являются фотоэлектрические (рис. 2.7.1).
- •Глава 3. Приборы для измерения давления
- •3.1. Жидкостные манометры
- •Передаточная характеристика
- •3.2. Грузопоршневые манометры
- •3.3. Деформационные манометры
- •Мембранные манометры
- •3.5. Электрические,теплопроводные и ионизационные манометры.
- •Глава 4. Приборы для измерения расхода и количества веществ
- •4.1. Расходомеры переменного перепада давления.
- •4.2. Расходомеры скоростного напора
- •4.3. Расходомеры постоянного перепада давления
- •4.4. Расходомеры переменного уровня
- •4.5. Расходомеры индукционные
- •4.6. Ультразвуковые расходомеры
- •4.7. Калориметрические расходомеры
- •4.8. Расходомеры инерционные
- •4.9. Расходомеры, основаннные на других физических принципах
- •4.10. Счетчики жидкости
- •Глава 5. Приборы для измерения уровня
- •5.1. Механические уровнемеры
- •5.2. Гидростатические уровнемеры
- •5.3. Преобразователи, основанные на измерении электрофизических параметров
- •5.4. Радиоизотопные уровнемеры
- •5.5. Акустические уровнемеры
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Глава 1.Общие сведения об измерениях и погрешностях,
- •Глава 2. Приборы для измерения температуры.
- •Глава 3. Приборы для измерения давления.
- •Глава 4. Приборы для измерения расхода и количества веществ.
- •Глава 5. Приборы для измерения уровня
5.2. Гидростатические уровнемеры
Эти приборы основаны на принципе измерения разности давлений двух водяных столбов жидкости с помощью дифманометров. Они могут применяться для контроля как в открытых резервуарах, так и под вакуумом.
При применении дифманометров для измерения уровня обязательно устанавливается уравнительный сосуд, наполненный до определенного уровня той же жидкостью (для обеспечения постоянного столба жидкости). Каждому значению уровня в резервуаре соответствует определенный перепад давлений, что позволяет судить о положении уровня.
Принцип действия манометрических датчиков основан на измерении давления столба жидкости в зависимости от уровня жидкости:
,
где – уровень, м;
– давление, создаваемое столбом жидкости, Па;
– плотность, кг/м3;
– ускорение силы тяжести, м/с2.
На этом принципе в молочной промышленности нашли применение мембранные, сильфонные и пьезометрические первичные преобразователи уровня.
Так, гидростатический датчик уровня, применяемый в резервуарах для хранения молока или для творожного сгустка, содержит мембранный датчик со встроенным в него пневмосиловым преобразователем.
Чувствительный элемент в виде мембраны устанавливается в дне резервуара и измеряет давление столба продукта.
Выходной сигнал датчика от 0,02 до 0,1 МПа. Вторичный прибор градуирован в процентах объёма наполнения емкости.
Прибор основан на принципе силовой компенсации. Преобразователь состоит из следующих основных узлов: измерительного мембранного блока с жидкостным заполнителем и разделительной мембраной, силового рычага, сменного узла сильфона обратной связи, пружинного корректора; индикатора рассогласования, состоящего из сопла и заслонки; пневматического усилителя. Гидростатическое давление через мембрану и нейтральную кремний-органическую жидкость, заполняющую пространство между мембраной и блоком, передается на этот двухмембранный блок с жидкостным заполнителем, где преобразуется в пропорциональную силу, воздействующую на рычаг, поворачиваемый на небольшой угол вокруг опоры, образованной двумя тягами и упругой мембраной. Поворот рычага изменяет положение заслонки относительно сопла пневматического индикатора рассогласования.
Сигнал управляет давлением, поступающим от пневмоусилителя в линию выхода на сильфон обратной связи, для уравновешивания усилия от действия гидростатического давления.
Сильфонные узлы обратной связи обладают наибольшей точностью и стабильностью линейного преобразования перемещения (от 0,02 до 0,1 МПа) в силу и обеспечивают возможность плавной настройки рабочего момента измерительного преобразователя.
Пружина корректора нуля служит для компенсации усилия, развиваемого сильфоном обратной связи и установки выходного сигнала 0,02 МПа при отсутствии гидростатического давления.
Датчик пьезометрический состоит из опускаемой в резервуар трубки, в которую через редуктор и контрольный стакан подается очищенный сжатый воздух.
Давление измеряется сильфонным датчиком давления или показывающим манометром, шкала которого градуирована в единицах уровня жидкости.