Расходомер сыпучих веществ DensFlow



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Расходомер сыпучих веществ DensFlow



Расходомер DensFlow – это измерительная система, специально разработанная для измерения расхода сыпучих веществ в плотном потоке (рис. 4.94).

DensFlow используется для измерения больших расходов:

· различных типов порошков и гранулятов;

· плотных материалов, транспортируемых по пневмопроводам.
Внутри измерительной трубы генерируется высокочастотное переменное электромагнитное поле. Частицы, оказавшиеся в этом измерительном пространстве, поглощают энергию переменного поля. Это приводит к возникновению измерительного сигнала, пропорционального концентрации материала, перемещаемого в трубопроводе (кг/м³). Также измеряется напряженность переменного поля в сенсоре двумя датчиками, расположенными на известном фиксированном расстоянии. Модуль обработки с помощью встроенного коррелятора определяет время пролета материала между двумя датчиками. При известном расстоянии между ними легко определяется скорость частиц (м/сек).

Измеренные величины концентрации (К) и скорости (V) при известной площади сечения измерительной трубы (А) позволяют найти расход Q = K*V*A, который затем преобразуется в токовый сигнал 4...20 мА.
Измерительная система состоит из следующих компонентов: сенсор (измерительная труба) DMS 100 для установки в трубопровод и модуль обработки DME 100.

Технические характеристики приведены ниже.

Сенсор. Рабочая температура (температура процесса): Электроника сенсора: -20...+60 °C, труба сенсора: -20...+80 °C. Рабочее давление: Макс. 16 бар, опция - 25 бар. Рабочая частота: 100 кГц. Диапазон скоростей: 1...10 м/с. Погрешность: ±2...5 %. Выход: 4…20 мА. Последовательный интерфейс: RS 485, протокол Modbus. Блок управления: ЖК-дисплей, с подсветкой, 16 x 2 разрядов, 4 x управляющие кнопки. SWR Еngeering (Германия).

Рис. 4.94. Расходомер DensFlow

 

 

4.3.10. Измерение расхода на основе тепловых явлений

 

Тепловыми расходомерами называют расходомеры, действие которых основано на измерении эффекта теплового воздействия на поток (или на тело, контактирующее с потоком), зависящего от расхода. Чаще применяются для измерения расхода газа реже для измерения расхода жидкости. Тепловые расходомеры отличаются способом нагревания, расположением нагревателя (снаружи технологического трубопровода или внутри), а также характером функциональной связи между расходом и измеряемым сигналом. Основной способ нагревания – электрический омический. По характеру теплового взаимодействия тепловые расходомеры подразделяют на калориметрические, термоконвективные, термоанемометрические.

У калориметрических и термоконвективных расходомеров измеряется разность температур Δt газа или жидкости (при постоянной мощности W нагревания) или же мощность W (при Δt=const). У термоанемометров измеряется сопротивление R нагреваемого тела (при постоянной силе тока I) или же сила тока I (при R=const). Калориметрические и термоконвективные расходомеры измеряют массовый расход при условии неизменности теплоемкости измеряемого вещества, что является их достоинством. Другое достоинство термоконвективных расходомеров – отсутствие контакта с измеряемым веществом. Недостаток тех и других – инерционность.

 

4.3.10.1. Калориметрические расходомеры

 

Принцип работы калориметрических расходомеров основан на зависимости среднемассовой разности температур потока от мощности нагревания. Калориметрический расходомер (рис. 4.95) состоит из нагревателя 3, расположенного внутри трубопровода 4, и двух термопреобразователей 1 и 2 для измерения температур Т1 до нагревателя и Т2 после нагревателя. Термопреобразователи располагаются обычно на равных расстояниях (l1=l2) от нагревателя. Распределение температур по обе стороны от источника нагревания зависит от расхода вещества.

Рис. 4.95. Расходомер калориметрический

 

 

Так как теплоемкость у жидкостей намного больше, чем у газов, то калориметрические расходомеры находят применение лишь для измерения очень малых расходов жидкостей. Основное назначение этих приборов – измерение расхода газа. Из-за малой надежности работы в эксплуатационных условиях нагревателей и термопреобразователей, располагаемых внутри трубопровода, калориметрические расходомеры применяют как образцовые приборы для поверки и градуировки расходомеров других типов.

 

4.3.10.2. Термоконвективные расходомеры

 

Термоконвективными называются тепловые расходомеры, у которых и нагреватель, и термопреобразователь (термопара) располагаются снаружи трубопровода (рис. 4.96). Это существенно повышает эксплуатационную надежность расходомеров и делает их удобными для применения. Передача теплоты от нагревателя к измеряемому веществу осуществляется через стенку трубы за счет конвекции.

Рис. 4.96. Расходомер термоконвективный (1, 2 – термопреобразователи; 3 – нагреватель)

Термоконвективные расходомеры, у которых нагреватель совмещен с термопреобразователями, обладают меньшей инерционностью.

В схеме (рис. 4.97) нагреватель состоит из двух секций, являющихся одновременно терморезисторами R1 и R2, включенными в мостовую схему с терморезисторами R3 и R4.

 

Рис. 4.97. Расходомер термоконвективный с совмещенными нагревателем и термопреобразователями (1 – двухсекционный нагреватель; 2 – трубопровод; 3 – измерительный прибор; R1, R2, R3 и R4 – терморезисторы)

 

Они нагреваются током от стабилизированного источника напряжения ИПС. При отсутствии расхода среды распределение температур в стенке трубопровода представляет симметричная кривая (рис. 4.98). При этом R1 и R2 равны и мост находится в равновесии. С появлением расхода среды температура Т1 и сопротивление R1 становятся меньше температуры Т2 и сопротивления R2, а распределение температур соответствует кривой 2. С растом расхода среды возрастает разность температур Т2–Т1, увеличивается разность потенциалов в точках b и d, измеряемая прибором 3, шкала которого отградуирована в единицах расхода.

 

Рис. 4.98. Распределение температур в стенке трубопровода в отсутствие (1) и при наличии расхода (2) среды

 

4.3.10.3. Термоанемометры

 

Действие термоанемометров основано на зависимости между потерей теплоты непрерывно нагреваемого тела (элемента), погруженного в поток, и скоростью газа (или жидкости). Поток газа или жидкости, обтекающий электрически обогреваемый чувствительный элемент, охлаждает его (рис. 4.99).

Рис. 4.99. Термоанемометр: 1 – проволочный нагревательный элемент;

2 – трубопровод

 

При постоянной мощности нагревания температура чувствительного элемента (а при постоянной температуре – потребляемая им мощность) является мерой скорости потока.

Достоинства: большой диапазон скоростей, высокое быстродействие, позволяющее измерять скорости, изменяющиеся с частотой в несколько тысяч герц.

Недостатки: хрупкость первичных преобразователей вследствие динамических нагрузок и высокой температуры нагревания.

Первичные преобразователи термоанемометров делятся на полупроводниковые (термисторы) и металлические, которые в свою очередь подразделяются на проволочные и пленочные.

Чувствительный элемент проволочного преобразователя – тонкая и обычно короткая проволока (термонить) из платины, вольфрама или никеля. Наибольшую температуру нагревания tп проволоки (до 1000°С) допускает платина, а вольфрамовая проволока допускает нагревание до 600°С.

 

 

4.4. Контроль уровня

 

4.4.1. Методы измерения уровня жидкости,

применяемые в химической промышленности

 

В химической промышленности для измерения уровня жидкости используются следующие методы измерения:

ü С помощью указательных стекол. Указательные стекла применяются для местного измерения уровня в аппаратах, работающих при атмосферном или избыточном (до 1 МН/м2) давлении;

ü С помощью поплавковых уровнемеров. В этих приборах чувствительным элементом яв­ляется поплавок с меньшей (плавающей) или большей (погруженный) плотностью, чем плотность жидкости (рис.4.100). Изменение уровня жидкости в аппарате с плавающим по­плавком вызывает его перемещение, которое посредством системы рычагов, тяг и тросов передается указателю, движущемуся по шкале, или вторичному прибору для показания, записи или передачи на расстояние значений высоты уровня жидкости в аппарате. В таких уровнемерах поплавок следит за уровнем жидко­сти.

Недостатки этих уровнемеров: перевернутая шкала; дополнительная погрешность измерения из-за изменения силы, натягивающей трос (при подъеме уровня к силе тяжести противовеса прибавляется сила тяжести троса) [6].

 

Рис. 4.100. Простейший поплавковый измеритель уровня:

1 — поплавок; 2— ролики; 3 — противовес;4 — шкала

 

Действие уровнемеров с пружинным поплавком основано на изменении вы­талкивающей (архимедовой) силы, действующей на поплавок при его погружении в жидкость. Такой поплавок удерживается в подвешенном состоянии посред­ством пружинного элемента. Благодаря этому значительные по величине измене­ния уровня жидкости будут приводить лишь к небольшим перемещениям по­плавка. В большинстве случаев перемещение поплавка, вызванное изменением уровня жидкости, передается на плунжер соленоидного дифферециально-трансформаторного (индуктивного) датчика (рис. 4.101). Уровнемеры с индуктивными датчиками применяются для измерения уровня жидкости в резервуарах высокого давления.

Рис. 4.101 Схема уровнемера с дифференциально-трансформаторным датчиком

 

Буйковые уровнемеры. Чувствительным элементом уровнемера является металлический цилиндрический буек, частично погруженный в измеряемую среду. На буек действуют сила его веса и выталкивающая сила (рис. 4.102). При изменении уровня жидкости меняется выталкивающая сила и положение буйка, подвешенного на пружине. За счет разности глубины погружения буйка меняется выталкивающая сила, действующая на буек, и он перемещается либо вверх (при повышении уровня) либо вниз (при понижении уровня).

Рис. 4.102. Схема буйкового уровнемера: 1 – буек; 2 – преобразователь силы в токовый сигнал

 

Для дистанционного измерения уровня жидкости, находящейся под атмосферным, вакуумметрическим или избыточным давлением, применяются буйковые уровнемеры с унифицированным выходным сигналом постоянного тока 0…5 mA, 0…20 mA.

ü С помощью гидростатических уровнемеров. Они служат для измерения гидростатического дав­ления столба жидкости. Различают гидростати­ческие (с использованием интеллектуального датчика Метран ДГ), гидростати­ческие пьезометрические и дифманометрические уровнемеры.

Пьезометрические уровнемеры. Действие гидростатических пьезометрических уровнеме­ров основано на изменении давления воздуха или газа, барботирующего через слой жидкости, с измеряемым уровнем при изменении последнего. Их часто применяют для определения уровня жидкостей с повышенной вязкостью.

Высоту уровня жидкости измеряют по давлению воздуха или газа, барботирующего через слой жидкости. На рис. 4.103 показана схема подобного устройства для открытых резервуаров.

Рис. 4.103. Схема пьезометрического уровнемера

 

В жидкость, уровень которой предстоит измерить, погружают трубку и в нее через дроссель непрерывно нагнетается сжатый воздух или газ, например азот. Пневматическое давление, устанавливающееся в погружной трубке за дросселем, соответствует гидростатическому давлению над концом трубки и является тем самым мерой уровня заполнения резервуара. Материал погружной трубки выбирается в соответствии с химическими и физическими свойствами измеряемой жидкости.

Гидростатические дифманометрические уровнемеры. Измерение уровня основано на измерении оказываемого жидкостью на дно резервуара гидростатического давления, которое измеряется в открытых резервуарах при помощи обычного или дифференциального манометра. В резервуарах, находящихся под давлением и, следовательно, представляющих собой замкнутую емкость, уровень жидкости можно измерить только дифференциальным манометром (рис. 4.104).

 

Рис. 4.104. Схема гидростатического уровнемера

Величина гидростатического давления на дно резервуара зависит от высоты h столба жидкости над измерительным прибором и от плотности жидкости. Таким образом, справедливо уравнение:

P=rgh

или

p=r1gh1-r2gh2.

Если манометр установить не на одинаковой с днищем резервуара высоте, то произойдет смещение точки начала измерения, пропорциональное разности высот. При использовании дифференциальных манометров место установки измерительного прибора не влияет на правильность индикации, если оно находится ниже уровня днища резервуара, а измерение давления осуществляется относительно давления постоянного уровня жидкости.

Дей­ствие гидростатических дифманометрических уровнемеров основано на определении уровня по перепаду давления между столбами изме­ряемой жидкости в аппарате и в уравнительном сосуде, уровень в котором постоянен. Преимущество гидростатического и пневматического способов измерения уровня заключается в том, что они обладают весьма высокой эксплуатационной надежностью

Гидростатический метод можно использовать, в частности, для измерения уровня в резервуарах высокого давления. Преимущество пневматического метода состоит в том, что измерительное устройство не находится в контакте с измеряемым веществом, поэтому его очень удобно применять, измеряя уровень агрессивных, сильно загрязненных, вязких и склонных к кристаллизации жидкостей, включая пульпы, в открытых резервуарах. Указанные методы применяют в промышленности для измерения уровня жидкости также в перегонных кубах, реакторах и т.д.

ü Кондуктометрические уровнемеры применяются для измерения уровня электропроводящих жидкостей в резервуаре, цистернах. Принцип действия основан на изменении силы тока от изменения контролируемого уровня жидкости в резервуаре. В пустом резервуаре сопротивление между двумя электродами бесконечно велико. Если опустить электроды в электропроводящую жидкость в резервуаре, уровень которой измеряется, то изменение проводимости отражает ее уровень.

 

 

ü Ультразвуковые уровнемеры принцип действия которых основан на измерении временного интервала между излученным и отраженным сигналами.

 

Ультразвук можно использовать для измерения уровня, как жидкостей, так и сыпучих материалов. Способ непригоден лишь для измерения уровня жидкости, содержащей твердые частицы, которые могут образовать отложения на вибраторах и тем самым привести к погрешностям измерения. Такие химические и физические свойства жидкости, как агрессивность, плотность и вязкость, играют при этом второстепенную роль. Ультразвуковой метод измерения уровня позволяет осуществлять сигнализацию уровня сыпучих материалов, а также легких хлопьевидных и содержарщих воздух материалов, например, целлюлозы, мелкозернистых или порошкообразных синтетических материалов. Область применения этого метода распространяется также на измерение уровня жидкости в емкостях из пластика, где сам по себе точный и надежный емкостный метод измерения не всегда пригоден

Для измерения уровня при помощи ультразвука необходимо наличие излучателя и приемника. Излучатель посылает ультразвуковые импульсы, представляющие собой механические колебания в диапазоне частот от 20кГц до нескольких мегагерц. Чем выше частота, тем прямолинейнее распространяются ультразвуковые колебания, поведение которых напоминает поведение световых лучей. В связи с этим к ним применим известный из оптики закон отражения и преломления.

Время прохождения или поглощения луча ультразвука может служить мерой уровня. В воздухе и газах скорость распространения ультразвука минимальна. С ростом частоты звукопроводность уменьшается.

Различают три режима работы ультразвуковых преобразователей уровня. В первом режиме при измерении уровня методом поглощения мерой уровня служит ослабление луча ультразвука (рис. 4.105).

 

Рис. 4.105. Ультразвуковой уровнемер: 1 – излучатель; 2 – приемник

Первый режим похож на раюоту фотоэлектрического преобразователя: ультразвуковой излучатель и приемник (детектор) монтируются внутри резервуара и располагаются строго против друг друга так, что между ними образуется прямой путь прохождения ультразвуковой волны в газе. При заполнении пространства между двумя вибраторами жидкостью или сыпучим материалом ультразвуковой излучатель посылает сигнал, и ультразвуковые волны весьма существенно поглощаются жидкостью или сыпучим материалом. Если сыпучий материал или жидкость освобождает траекторию луча ультразвука, сигнал гаснет. Этот режим работы ультразвуковых преобразователей используется только для определения дискретных уровней жидкости, т.е. для сигнализации предельных величин. Такой способ подачи ультразвуковых сигналов пригоден для измерения уровня сыпучих материалов.

Для измеренияуровня жидкостей наиболее удобен второй режим работы ультразвуковых преобразователей, основанный на измерении времени прохождения сигнала с использованием принципа эхолота (рис. 4.106). Электрический импульс пьезоэлектрическим вибратором преобразуется в ультразвуковой импульс, который излучается в жидкость и отражается пограничным слоем жидкость-воздух. Эхо поступает на аналогичный пьезоэлектрический вибратор и преобразуется в электрический импульс. Оба импульса, посланный и отраженный, попадают с определенным онтервалом на вход усилителя.

 

Рис. 4.106. Ультразвуковой уровнемер: 1 – излучатель; 2 – приемник

 

Тогда уровню жидкости соответствует время между излучением (моментом посылки импульса) и приемом отраженного ультразвукового импульса от поверхности жидкость-воздух до ультразвукового преобразователя:

t=2l/vc

где l – расстояние от излучателя до поверхностного раздела фаз; vc – скорость распространения ультразвука в измеряемой среде. Скорость распространения ультразвука при любой температуре жидкости (воды) можно рассчитать по эмпирической формуле:

vc=1557-0.0245(74-t)2,

где t – температура жидкости (воды), °С.

Пауза между двумя последовательно посылаемыми импульсами определяется выражением: tп³10t=20l/vc. Принципиальная схема ультразвукового уровнемера, работающего на втором режиме ультразвуковых преобразователей, приведена на рис. 4.107

Рис. 4.107. Принципиальная схема ультразвукового уровнемера

Уровнемер состоит из пьезоэлектрического преобразователя (вибратора) 2, установленного в резервуаре 1, электронного блока 3 и вторичного измерительного прибора 8 (на рисунке – автоматический потенциометр). Электронный блок включает в себя генератор 7, задающий частоту повторения импульсов; генератор импульсов 4, посылаемых в жидкость, уровень которой измеряется; приемного устройства-усилителя 5; измерителя времени 6. Генератор 7, задающий частоту повторения импульсов, управляет работой генератора импульсов 4 и измерителем времени 6. Генератор импульсов 4 вырабатывает электрические импульсы с определенной частотой повторения, которые преобразуются в ультразвуковые с помощью пьезоэлектрического преобразователя 2, установленного с внешней стороны дна резервуара. Распространяясь в жидкой среде, ультразвуковые импульсы отражаются от поверхности жидкости (от границы раздела жидкость-газ) и поступают на тот же пьезометрический преобразователь. Отраженные импульсы после обратного преобразования в электрические усиливаются и формируются усилителем 5, а затем подаются на измеритель времени. Выходным сигналом измерительной схемы являются постоянное напряжение, поступающее на вход вторичного прибора 8 (например, автоматического потенциометра).

Третий режим работы ультразвуковых преобразователей показан на рис. 4.108 внутри резервуара размещают эмиттер, излучающий ультразвуковые волны в пространстве над поверхностью жидкости.

Рис. 4.108. Ультразвуковой уровнемер: 1 – излучатель

В этом случае ультразвуковые колебания оказываются в резонансе с колебаниями полости над поверхностью жидкости или в резонансе с гармониками собственных колебаний этой полости. Уровень жидкости определяется измерением частоты новых колебаний, поскольку при разном уровне жидкости резонансная частота оказывается различной.

Применение ультразвуковых уровнемеров: для измерения уровня только однородных жидкостей, находящихся под высоким избыточным давлением.

Преимущество измерения уровня с использованием ультразвука заключается в том, что этот метод удобен для измерения уровня заполнения даже в труднодоступных резервуарах, где часто по конструктивным причинам бывает невозможно воспользоваться другим способом измерения.

Ультразвуковые уровнемеры Rosemount cерии 3100 позволют измерять уровень таких сред как жидкие (нефть, темные и светлые нефтепродукты, вода, водные растворы, сжиженный газ, кислоты, щелочи, растворители, алкогольные напитки и др.). Диапазон измерений: от 0,3 до 11 м. Температура окружающей среды: -20…70°С (модель 3101); -40…70°С (модели 3102 и 3105). Давление процесса: от –0,025 до 0,3 МПа. Выходные сигналы: 4-20 мА (модель 3101); 4-20 мА с цифровым сигналом на базе HART-протокола (модели 3102 и 3105). Степень защиты от воздействия пыли и влаги IP66. Наличие взрывозащищенного исполнения (модель 3105).

 

Рис.4.109. Ультразвуковой уровнемер Rosemount серии 3100

 

Ультразвуковые импульсы излучателя уровнемера отражаются от поверхности жидкости. Уровнемер улавливает отраженные сигналы (эхо) и измеряет временной интервал между излученным и отраженным сигналом. На основании этого временного интервала рассчитывается расстояние до поверхности жидкости [9].

Встроенный датчик температуры непрерывно измеряет температуру в пространстве над жидкостью. Уровнемер использует значение температуры при расчете скорости звука в воздухе, компенсируя, таким образом, влияние температуры на измеряемое расстояние (рис.4.110) [9].

 

Рис.4.110. Примеры установки уровнемера

К достоинствам можно отнести дешевизну, простоту использования, отсутствие движущихся частей, отсутствует необходимость в калибровке, наличие встроенного датчика температуры и т.д. (рис. 4.109) [9].

Фотоэлектрические уровнемеры

ü Фотоэлектрические уровнемеры применяются только для измерения дискретных уровней жидкости. Существует два метода измерения уровня фотоэлектрическими преобразователями. Фотоэлектрические источник света 1 и детектор 2 разделены, поэтому луч света (а также излучение ультрафиолетовое, инфракрасное) между ними прерывается, если уровень жидкости превышает высоту установки этих преобразователей. Практически луч света полностью не прерывается, а лишь ослабляется (рис. 4.111).

Рис. 4.111. Схема фотоэлектрического уровнемера с разделенным расположением фотоэлектрического источника света 1 и светодетектора 2

В случае совмещенного расположения фотоэлектрического источника света и светодетектора, свет от фотоэлектрического источника отражается от внутренней поверхности призмы и попадает на светодетектор в том случае, когда фотоэлектрический преобразователь находится в газовой среде. Если жидкость покрыла корпус фотоэлектрического преобразователя, индекс отражения между призмой и окружающей средой изменится, и луч света не будет отражаться от призмы к светодетектору (рис. 4.112).

Рис. 4.112. Схема фотоэлектрического уровнемера с совмещенным расположением фотоэлектрического источника света 1 и светодетектора 2

 

ü Радарные измерители подразделяют на бесконтактные и контактные для определения уровня жидких и сыпучих веществ, которые используют радарную технологию, основанную на распространении непрерывного частотно-модулированного излучения (НЧМИ) микроволнового диапазона. Они удобны там, где необходимо прямое измерение: при измерении коррозионных, абразивных, клейких или вязких жидкостей, с которыми проблематично использование контактных устройств; измерение при изменениях температуры и давления.

 

Радарные измерители уровня (бесконтактные)

 

Для сложных измерений уровня используются радарные измерители. Радарные измерители производят бесконтактные измерения уровня. Измерители используют радарную технологию, основанную на распространении непрерывного частотно-модулированного излучения (НЧМИ) микроволнового диапазона [6]. Сигнал радара (рис. 4.113) (микроволна) посылается от измерителя к поверхности среды и отражается назад на приемник измерителя. Приемник оценивает разность фаз между посланным и принятым сигналом. Радарные измерители выдают аналоговый выходной сигнал (4-20) мА. Частота 24 ГГц и современная электроника позволяет радарным измерителям использовать небольшую антенну и получать узкий пучок излучения (рис.4.114). Маленькая легкая антенна упрощает установку, а узкий луч уменьшает нежелательное эхо от препятствий, находящихся в резервуаре, таких как мешалки, теплообменники, трубы для заполнения, перегородки, теплозащитные карманы и периодические потоки для заполнения резервуара [6].

 

 

 

 

Рис. 4.113. Радарный уровнемер

Узкий луч также повышает удобство монтажа, поскольку измеритель может быть смонтирован на имеющиеся фланцы, расположенные достаточно близко к стенке резервуара.

Радарная технология излучения через воздух (микроволновые бесконтактные уровнемеры) базируется на аналогичных принципах измерения, но ложные эхосигналы были и остаются для нее существенной проблемой. При ориентации излучателя радара в направлении дна бункера возникают условия для отражения излученного сигнала от стенок резервуара и образования паразитных отраженных сигналов, которые должны быть подавлены в приемнике. Кроме того, зачастую внутри резервуара имеются внутренние препятствия, такие как системы

 

 

Рис.4.114. Радарный измеритель уровня

трубопроводов, патрубки, лестницы и т.п., которые способствуют появлению дополнительных паразитных сигналов. Главной причиной возникновения ложных отражений является излучение радарных сигналов в расширенном конусе, т.е. с относительно широкой диаграммой направленности [6].

Радарный уровнемер Rosemount серии 5600 [9] позволяет измерять уровень таких сред как нефтепродукты, щелочи, кислоты, растворители, водные растворы, алкогольные напитки, суспензии, глина, извести, руды и бумажная пульпа, гранулированные материалы от руды до пластиковых гранул, мелкодисперсионные порошковые материалы, цемент и пр. Температура процесса -40...400°С. Температура окружающего воздуха -40…70°С. Выходные сигналы: 4-20 мА с цифровым сигналом на базе HART-протокола или FoundationТМ fieldbus. Диапазон измерения до 50 м.

Исполнение: - общепромышленное; - взрывозащищенное (маркировка взрывозащиты 2Exdе[ia][ib]IICT6Х). Степень зашиты от воздействия пыли и воды IP66.

ПГ «Метран», г. Челябинск.

 

Радарные измерители уровня (контактные)

Метод направленного электромагнитного излучения

 

В основе метода лежит измерение коэффициента отражения посредством совмещения прямого и отраженного испытательных сигналов. Метод использует излучение сверхчастотных импульсов, проникающих до дна резервуара сквозь заполняющее его вещество.

Волноводный уровнемер предназначен для измерения уровня и уровня поверхности раздела жидкостей, суспензий и твердых сыпучих сред. Принцип действия волноводного уровнемера основан на технологии рефлектометрии с временным разрешением (см. рис.4.115-4.116). Микроволновые наносекундные радиоимпульсы малой мощности направляются вниз по зонду, погруженному в технологическую среду. Когда радиоимпульс достигает среды с другим коэффициентом диэлектрической проницаемости, часть энергии импульса отражается в обратном направлении. Разница во времени между моментом передачи радиоимпульса и моментом приема эхо-сигнала пропорциональна расстоянию, согласно которому рассчитывается уровень жидкости или уровень границы раздела двух сред. Интенсивность отраженного сигнала зависит от диэлектрической проницаемости среды. Чем выше коэффициент диэлектрической проницаемости, тем выше интенсивность отраженного сигнала. Волноводная технология имеет ряд преимуществ по сравнению с другими методами измерений уровня, поскольку радиоимпульсы практически невосприимчивы к составу среды, атмосфере резервуара, температуре и давлению.

Поскольку радиоимпульсы направляются по зонду, а не свободно распространяются в пространстве резервуара, то волноводная технология может с успехом применяться для малых и узких резервуаров, а также для резервуаров с узкими горловинами. Точность и надежность измерений двух параметров одним уровнемером: уровня верхней среды и уровня границы раздела двух сред обеспечивается цифровой обработкой сигнала микропроцессорной электроникой уровнемера.

 

 

Рис.4.115. Схема контактного радарного уровнемера

 

 

 

 


Рис.4.116. Микроволновые контактные уровнемеры с волноводами стержневой

и коаксиальной конструкции

Волноводный уровнемер Rosemount серии 5300 [9] позволяет измерять уровень таких сред как жидкие (нефть, темные и светлые нефтепродукты, вода, водные растворы, сжиженный газ, кислоты и др.), сыпучие (пластик, зольная пыль, цемент, песок, сахар, злаки и т.д.). Давление процесса: от -0,1 до 1 МПа (стандартно); от -0,1 до 34,5 МПа (исполнения HTHP и HP). Диапазон измерений уровня: от 0,4 до 50 м. Выходной сигнал: 4-20мА с цифровым сигналом на базе HART-протокола, Foundation fieldbus. Погрешность измерений уровня ±3 мм. Наличие взрывозащищенного исполнения. Степень защиты от воздействия пыли и воды IP66/IP67.

ПГ «Метран», г. Челябинск.

 



Последнее изменение этой страницы: 2016-04-20; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.236.68.118 (0.044 с.)