Измерение уровня. Буйковые, поплавковые, емкостные, радиолокационные, ультразвуковые, гидростатические, вибрационные уровнемеры

Министерство образования и науки республики Казахстан
Казахский национальный исследовательский технический университет имени К.И. Сатпаева
Институт информационных и телекоммуникационных технологий
Кафедра: Автоматизация и управление


СРМ
Дисциплина: Автоматизация технических систем.
Тема: Измерение уровня. Буйковые, поплавковые, емкостные, радиолокационные, ультразвуковые, гидростатические, вибрационные уровнемеры
Кулакова Елена
Алматы 2016
Введение

Задачи, требующие измерения уровня жидких и сыпучих продуктов, исключительно многообразны и встречаются в различных областях техники. Измерение уровня требуется в большинстве производственных процессов; в системах экологического мониторинга и безопасности; для учета массы, расхода жидких продуктов при их хранении и транспортировке. Актуальность измерения уровня жидкостей возрастает по мере повышения степени автоматизации производственных процессов, систем контроля и учета.

Методов измерения уровня жидких и сыпучих продуктов существует более двадцати. Современному инженеру принципиально важно ориентироваться в методах и принципах столь важного и распространённого технологического параметра как уровень.
Настоящее время производители предлагают широкий спектр уровнемеров. И четкие знания по выбору данных приборов залог надёжной, качественной, долговечной и зачастую экономически и технически целесообразной системы автоматизации технологического процесса.
Измерение уровня жидких продуктов
Измерение уровня жидких продуктов, необходимы практически во всех технологических процессах. К характерным задачам измерения уровня относятся:

• 
  в пищевой, химической и нефтехимической промышленности – измерение уровня жидких субстанций и конечной продукции в резервуарах и трубах, учет объема и массы при погрузке и выгрузке, контроль утечек, контроль аварийных ситуаций.
  
• 
  на транспорте – измерение объема и массы топлива в топливных баках автомобилей, дизельных локомотивов; учет топлива и жидких реагентов в цистернах при их перевозке.
  
• 
  в жилищно-коммунальном хозяйстве – определение объема канализационных стоков промышленных предприятий и населения, контроль уровня и объема воды в резервуарах насосных станций, мониторинг баланса воды предприятий, городов и поселков.
  
• 
  в сельском хозяйстве и системах экологического мониторинга – определение уровня воды в реках, озерах, оросительных каналах для управления системами искусственного орошения, прогнозирования наводнений, проведения экологических исследований.
  
• 
  в судостроении и мореплавании – контроль количества воды для бытовых, хозяйственных и технологических нужд, а также грязной (использованной) воды, измерение объема и массы топлива в топливных резервуарах, сигнализация аварийных ситуаций.
  

Каждой группе задач соответствуют определенные требования к методу измерения и оборудованию. Существуют общие требования, которые необходимо выполнять при решении большинства практических задач, и специальные, предъявляемые к отдельным группам применений. Основными из общих требований являются:

• 
  большой срок службы измерителя уровня (не менее 5-15 лет) при минимальном количестве регламентных работ;
  
• 
  высокая надежность в реальных условиях эксплуатации;
  
• 
  стабильная работа и плавное снижение точности при увеличении силы воздействия дестабилизирующих факторов (температуры, плотности жидкости, волнения поверхности, наклона резервуара и т.д.);
  
• 
  обеспечение требуемой точности измерения уровня при работе с реальными жидкостями;
  
• 
  умеренная для решаемой задачи стоимость;
  
• 
  удобство эксплуатации, технического обслуживания и ремонта.
  

Специальных требований существует большое количество в каждой области применения измерителей уровня, но наиболее значимыми из них являются:

• 
  на транспорте – работа в условиях вибраций и наклона резервуара;
  
• 
  в жилищно-коммунальном хозяйстве – работа в движущихся, сильно загрязненных жидкостях (вода, канализационные стоки);
  
• 
  в сельском хозяйстве и системах экологического мониторинга – работа от автономных источников питания с возможностью передачи информации по беспроводным сетям, минимальная стоимость;
  
• 
  в пищевой, химической и нефтехимической промышленности – измерение уровня с малой погрешностью, работа при наличии пыли, конденсата, пены.
  

Методов измерения уровня жидких продуктов существует более двадцати. Наиболее распространенные методы, реализованные в промышленном оборудовании, показаны на рисунке 1.

Рисунок 1 – Методы измерения уровня жидких продуктов