Электрические приборы для измерения уровня

Одним из тех классов приборов, без которых невозможна работа практически всех машин и механизмов являются уровнемеры. В зависимости от того, уровень чего нужно измерить, приборы могут иметь различный принцип работы. Рассмотрим этот вопрос более подробно.

Например, для измерения уровня жидкости используют уровнемеры поплавковые, гидростатические, ультразвуковые и акустические. Если это сыпучий материал, то чаще всего используются емкостные и радиоизотопные. Рассмотрим принцип работы только тех, которые касаются электрических преобразований.

Принцип работы поплавкового уровнемера основан на преобразовании перемещения поплавка, который обычно находится на поверхности жидкости в электрический сигнал, который отождествляется с уровнем жидкости. Поплавок через рычаг или систему тросов передает свое движение на потенциометр. Подключенная к нему электрическая цепь преобразует изменение его электрического сопротивления в информацию об уровне вещества.

Буйковый уровнемер работает примерно по такому же принципу, что и поплавковый, с той лишь разницей, что буек остается неподвижен и измеряется не его перемещение, а сила, с которой жидкость воздействует на него. Посредством прикрепленного штока эта сила также передается на потенциометр, который и преобразует ее в информационный электрический сигнал.

Принцип действия емкостного уровнемера основан на том, что диэлектрическая проницаемость сыпучего вещества или жидкости отличается от диэлектрической проницаемости воздуха. Датчик емкостного типа представляет собой металлическую трубку, в которой расположен металлический стержень. И стержень, и трубку можно рассматривать как электроды конденсатора. В свою очередь пространство между ними – это диэлектрик. При погружении такого датчика в жидкость или сыпучий материал происходит изменение емкости всей системы (часть диэлектрического пространства заполняется измеряемым веществом). Таким образом, для измерения уровня достаточно лишь сопоставить полученную емкость и диэлектрическую проницаемость вещества.

Ультразвуковые и акустические уровнемеры для работы используют свойство звуковых волн отражаться от границы соприкасания двух разнородных сред. В данном случае это воздух и  вещество. Посылая звук, прибор измеряет время его прохождения туда и обратно. Как только отраженный сигнал опят достигает датчика, специальный алгоритм вычисляет глубину до вещества. Зная при этом высоту сосуда, путем нехитрых вычислений можно легко определить уровень вещества в емкости. Разница в принципах работы ультразвукового и акустического измерителей лишь в том, что в первом случае датчик и одновременно излучатель находится в самом веществе, а во втором – над его поверхностью.

Кроме классификации по принципу действия уровнемеры можно разделить на переносные и стационарные. Первые можно устанавливать и переустанавливать практически на любые емкости. Стационарные, о которых более подробно можно прочитать на странице http://npfuet.com.ua/category/analik-s/ устанавливаются на конкретные емкости и используются с ними постоянно.