Sok iparágban a folyékony és ömlesztett anyagokat technológiai közegként használják. A termékek soros gyártási módjaiban, és különösen az automata vezérléssel, a munkaanyagok paramétereinek állandó figyelése szükséges. Az ilyen szabályozás legelterjedtebb eszköze a szintmérés, amely során egyik vagy másik kapacitív berendezés töltöttségi fokát figyelik.
Technológia bevezetése
Ebben az esetben a szint alatt a technológiai berendezés (tartály, tartály, tartály, dugattyú) munkaközeggel való feltöltésének magasságát értjük. Önmagában ennek az értéknek az ismerete szükséges a termelési folyamat irányításához és ellenőrzéséhez. Az ilyen mérések különösen a vegyiparban, az olajfinomításban és az élelmiszeriparban szükségesek. Ismerve például a tisztított olaj gyűjtésére szolgáló tartály töltöttségi szintjét, a kezelő beállíthatja az optimális paramétereket a szivattyú működéséhezállomások. És ismét sok iparág működik automatizáláson, így a kimeneti adatokat vezérlők dolgozhatják fel, amelyek akár operátor közreműködése nélkül is parancsokat adnak a végrehajtó egységeknek, figyelembe véve a vezérelt készülék töltöttségi szintjéről kapott információkat.. A konkrét technológiai működési és számviteli követelményektől függően a szintmérés különböző mértékegységei változhatnak - léteznek például széles, 0,5-20 m-es mérési tartománnyal rendelkező módszerek, valamint speciális laboratóriumi ellenőrzési sémák, amelyek egy szűk tartományt vesznek figyelembe. 0 és 500 mm között. A közvetlen mérést fizikai, elektromágneses és ultrahangos eszközök végzik, amelyek egy része a közeg tulajdonságait is rögzíti - kémiai összetétel, nyomás, hőmérséklet stb.
Vizuális vezérlők
A probléma legegyszerűbb megoldása, melyhez elegendő egy szabványos mérőeszköz használata. Ruletteket, vonalzókat, látóüvegeket és egyéb eszközöket használnak, amelyek elvileg egy adott gyártási környezet adott körülményei között használhatók. Az ilyen típusú szint mérésének legtechnológiásabb eszköze egy távoli vagy bypass jelző. A tartály oldalába szerelhető menetes, karimás vagy hegesztett csatlakozásokkal. A jelzési folyamatot egy átlátszó cső biztosítja, amely megtelik, amikor a folyadék szintje a céltartályban emelkedik. A modernebb bypass-ok hengeres, mágneses úszót használnakjelzőrendszer. De még az ilyen kialakítás is elavultnak számít a vezérlőelektronikával és az automatizálási berendezésekkel való összekapcsolás kommunikációs képességeinek jelentős korlátai miatt.
Úszó mérési módszer
Szintén az egyik legegyszerűbb hagyományos módja a folyékony közeg töltési szintjének szabályozásának. Ennek alapja az úszó helyzetének rögzítése a karbantartott folyadék felszínén. A szabályozás különböző elvek szerint történik - mechanikus, mágneses és magnetostrikciós. A mozgás során megváltozik az úszó és az azt vezérlő elem, például egy mereven rögzített kar közötti kapcsolat jellege. A rögzítési szög az úszó emelkedésekor változik, amit a mérőrendszer rögzít. Az ilyen típusú szintmérés jellemzően ugyanazon szög elektromos jellé alakítása során történik. Leggyakrabban nem is konkrét jelzések figyelembevételéről beszélünk, hanem egy adott érték elérésének pillanatában történő regisztrálásról. Más szóval, amikor az úszó eléri a beállított magassági szintet, a szintkapcsoló aktiválódik. A legegyszerűbb áramkörökben az érintkezők bezáródnak, ami bizonyos technológiai műveletekhez vezet - például a folyadékszivattyú működése leáll.
Folyadékok hidrosztatikus mérése
A fő mérési tényező ebben a szintmérő rendszerben a hidrosztatikus nyomás. Vagyis megfelelő jellemzőkkel rendelkező nyomásmérőt és merülő nyomásérzékelőt használnak. Sőt, az ellenőrzés fontos feltétele azaz érzékelő elválasztása a munkaközegtől egy speciális membrán segítségével, másrészt a töltőanyagból a kapilláris betápláláson keresztül légköri nyomást kell biztosítani. Az ilyen típusú szinttel történő mérés során a túlnyomást szabályozzák, amelynek mutatója befolyásolja az egységes jel generálásának jellemzőit. A nyomásmérőhöz egy átalakítóval ellátott elektromos készülék is csatlakozik, amely az ellenőrzött környezetben bekövetkezett bizonyos változások értesítéséért felelős. A hidrosztatikus nyomás mérési módszerének alternatívájaként lehetőség van a tartályt töltő folyadék oldaláról egy kapilláriscső analógjába pumpált gáz nyomásának szabályozására. A hidrosztatikus nyomásmérőnek ezt a modelljét piezometrikusnak nevezik.
Radar szintmérők
Egyes iparágakban univerzális megközelítést alkalmaznak a technológiai közegekkel történő töltés magasságának mérésére. Folyadékokkal, gázokkal és ömlesztett anyagokkal való megmunkáláshoz optimálisan alkalmas a radarberendezés, amelynek működése a frekvenciamodulált rezgések elemzésén alapul. Mérik a csillapítatlan oszcillációk terjedésének és visszatérésének idejét speciális antennákról a kiszolgált környezetbe. A hullámsávok egytől több tíz GHz-ig változhatnak. Maguk az adó-vevő antennák eltérő eszközzel és sugárzási jellemzőkkel rendelkezhetnek. A folyadékok szintjének mérésére a vegyiparban például rúdantennákat használnak.20 m-ig terjedő magasságmérési tartománnyal Azon közegeknél, amelyek szabályozása megnövekedett pontossági követelményeket támaszt, parabolikus és síkbeli eszközöket alkalmaznak. Általában ezek a műszaki számvitel területei, ahol fontos a mérések rögzítése 1 mm-ig.
Radioizotópos technikák használata
Az ilyen típusú szintmérők fő szakterülete az ömlesztett anyagok és folyékony közegek zárt tartályokban történő szabályozása. A radioizotópos berendezés működési elve a célközeg rétegén áthaladó gamma-sugárzás elnyelésére épül. Technikailag a mérési folyamat egy sugárforrás és egy vevő segítségével történik. A két készülék felfüggesztett vagy tartószerkezetre van felszerelve, és egy megfordítható villanymotor vezérli, amely az aktuális töltési szinttől függően változtatja magasságát. Ha a munkaközeg szintjét mérő rendszer a felülete felett van, akkor a vevő jel sugárzása erős lesz, mivel nincs akadály az útjában. Ezért a vezérlőtől érkező villanymotor jelet kap a berendezés leeresztésére. A mérőeszköz helyzete a jelet a tartályban szabályozza a hullámformák folyamatos betáplálásával és feldolgozásával.
Ultrahangos vezérlési módszerek
A működési elve ebben az esetben sok tekintetben hasonlít a rádiófrekvenciás vezérléshez, amelyben rádiójelet bocsátanak ki, és a termőterület töltöttségi fokát a mért közegről való visszaverődés jellemzői határozzák meg.konténerek. Az ultrahangos módszer azonban speciális akusztikus műszereket használ a töltési szint mérésére. Vagyis a hanghullámok terjednek, és a berendezés működése hasonló a helymeghatározási elvekhez. A jelzőfények a kibocsátótól a médialeválasztó vonalig és a vevőkészülékig visszamenő távolságok ingadozásainak áthaladásának időpontja szerint vannak rögzítve. Az interfész helyét a levegő (gáz) és a cél munkaközeg oldalai határozzák meg. Így működnek a kombinált nagypontosságú készülékek, de az ultrahangos szintmérők csoportjában vannak olyan eszközök, amelyek célirányosan csak gáz-levegőt (töltetlen) vagy csak a munkakörnyezetet képesek irányítani.
Mikrohullámú módszerek
Az egyik legnépszerűbb érintésmentes mérési technológia, amely egyesíti a radar elektromágneses vezérlés technikáit és elveit. Ennek az osztálynak a legígéretesebb technikája az irányított elektromágneses mérés, amelyben a jel visszaverődési együtthatóját a tartály aljáig behatoló mikrohullámú impulzusok alapján határozzák meg, megkerülve a különféle nem kívánt szennyeződéseket és iszaprészecskéket. A visszaadott jelet vagy annak egy részét a teljesség és a sebesség jellemzőire mérik. Az áthaladás idejét figyelembe véve meghatározzák a telítettség mértékét. A munkaközeg szintjének mérésére szolgáló mikrohullámú módszereket széles körben alkalmazzák a szemcsés és por alakú anyagok töltetének szabályozásának technológiai feladataiban. Az ilyen iparágakban szondákat használnakkábeleken egyszeres felfüggesztéssel, míg folyadékoknál kettős és rudas tartószerkezeteket alkalmaznak. Általánosságban elmondható, hogy a szerszámok optimalizálása szilárd anyagokkal végzett munka során olyan fizikai és mechanikai tulajdonságok miatt indokolt, amelyek a mérési folyamatok megszervezésének technikai korlátaihoz kapcsolódnak.
Következtetés
Az elmúlt években a folyamatközegek figyelésére szolgáló szintmérők fejlesztésének technológiái több alapvetően fontos fejlődési szakaszon mentek keresztül, amelyek megváltoztatták az ilyen mérések alapelveit. Ezek közül a legfontosabbak közé tartozik az érintésmentes mérési módszerekre való átállás és a képességek bővítése az agresszív folyadékokkal végzett munka során. Manapság ugyanaz az érintésmentes rádiófrekvenciás vagy elektromágneses módszer biztosítja a kőolaj, a sav, az olvadt kén és a folyékony ammónia pontos szabályozását.
