Все об уровнемерах

12.04.2021 г.

Уровнемеры - это датчики и измерительные приборы, которые используются для определения уровня жидкости или газа в резервуаре или аналогичном контейнере для хранения. Эти устройства широко используются в промышленных процессах и используются для измерения уровней жидкости в барабанах, резервуарах, сосудах высокого давления или других подобных устройствах. Уровнемеры часто используются в тех случаях, когда выполнение прямого физического измерения уровня жидкости невозможно или практически невозможно, например, когда измеряемая жидкость опасна или когда резервуар или сосуд, содержащий жидкость, герметичен и находится под давлением. В каталоге вы можете выбрать интересющий вас прибор и заказать онлайн.

Существует несколько различных типов уровнемеров, и характеристика различных типов может быть выполнена с помощью основного принципа используемой технологии или предполагаемого приложения. К распространенным типам уровнемеров относятся:

• Уровнемеры Reflex
• Прозрачные указатели уровня
• Двухцветные указатели уровня
• Магнитные указатели уровня

В этой статье будут рассмотрены различные типы уровнемеров, их принцип действия и способы их использования. 

Уровнемеры Reflex

Датчики уровня Reflex работают по оптическому принципу преломления света и основываются на том факте, что существует разница в показателе преломления света, попадающего в область, в которой присутствует жидкость, по сравнению с областью, в которой присутствует пар. Датчик состоит из вертикальной камеры, которая заполняется жидкостью из бака или сосуда. Уровень жидкости в камере соответствует уровню жидкости в резервуаре, а уровень определяется линией границы раздела между жидкостью в камере и паром в камере. Камера оснащена призматической линзой или призматическим стеклянным окном. Когда свет проходит через призматическую линзу в области, где за линзой находится жидкость, свет проходит в датчик, не отражаясь обратно к наблюдателю, поэтому эта область датчика выглядит темной или черной. Тем не мение, когда свет падает на область линзы, которая содержит пар позади него (над уровнем жидкости), свет отражается на наблюдателя, тем самым приобретая серебряный или белый цвет. Высокий контраст, полученный из разницы в пропускании и отражении света между двумя областями, позволяет точно определить уровень жидкости. Датчик может быть оснащен шкалой, если это необходимо, или может просто использоваться как относительный индикатор уровня жидкости.

Каждый конец измерительной камеры обычно снабжен клапаном и подключается непосредственно к резервуару или сосуду высокого давления. Клапаны обеспечивают изоляцию в случае необходимости доступа к манометру для обслуживания или в случае утечки.

Уровнемеры Reflex предлагают низкую начальную стоимость, низкие эксплуатационные расходы и обеспечивают простой метод определения уровня жидкости в резервуаре или сосуде. Высокая контрастность делает их идеальными для работы с прозрачными жидкостями, которые трудно увидеть напрямую. В некоторых случаях датчики отражения не подходят. Эти случаи включают следующее:

• Когда существует необходимость ощутить границу раздела между двумя разными жидкостями (в отличие от границы раздела между жидкостью и паром)
• Когда необходимо установить не только уровень жидкости, но и ее цвет
• Для использования с водой и паром под высоким давлением
• Для использования в случаях, когда измеряемая жидкость вызывает коррозию.

В последних двух случаях необходимость добавления слюдяных экранов для защиты стекла делает непригодным для использования рефлекторный датчик уровня. В дополнение к слюде используются специальные датчики уровня жидкости с футеровкой из ПТФЭ в случаях, когда существует потенциальное воздействие на датчик коррозионных сред.

Прозрачные указатели уровня

Прозрачные уровнемеры похожи на отражатели уровня, за исключением того, что в них используются два куска стекла на противоположных сторонах камеры, что позволяет свету проходить прямо через камеру. В прозрачных уровнемерах стекло непризматическое. Эти типы уровнемеров полезны в ситуациях, когда желательно непосредственно наблюдать характеристики жидкости в дополнение к наблюдению за уровнем жидкости. В случаях, когда необходимо наблюдать за границей раздела двух разных жидкостей, также могут быть полезны прозрачные указатели уровня. Уровень жидкости указывается в результате разницы в прозрачности жидкости по сравнению с паром в камере датчика.

Двухцветные указатели уровня

Для случаев, когда желательно измерить уровень воды в бойлереили парогенератора, часто используется двухцветный указатель уровня. Устройство состоит из набора светоизлучателей, таких как светодиоды, и оптических фильтров, один красный и один зеленый, которые направляют свет в измерительную камеру через воду / пар к измерительному стеклу и наблюдателю. Действующий оптический принцип заключается в том, что разные цвета света (которые представляют определенные частоты и длины волн) имеют разный показатель преломления, когда они проходят через разные среды. Когда в измерительной камере содержится пар, зеленые лучи света значительно отклоняются, и в результате наблюдатель видит красный свет на измерительном стекле. Точно так же, когда датчик показывает воду, красный свет отклоняется от наблюдателя, в то время как зеленый свет проходит сквозь него. Следовательно, уровень воды в бойлере может быть установлен в результате этого изменения цвета, наблюдаемого по изменению показателя преломления. Зеленый цвет представляет собой жидкую воду, а красный - пар или пар.

Двухцветные уровнемеры могут состоять из длинного стекла или ряда иллюминаторов из открытого стекла.

Магнитные указатели уровня

Отражательные, прозрачные и двухцветные указатели уровня предполагают непосредственное наблюдение за жидкостью в измерительной камере, для чего необходимо, чтобы в камере было прозрачное стеклянное окно, через которое можно было бы наблюдать за жидкостью. Эта конструкция имеет ограничение, заключающееся в том, что стекло в датчике может сломаться или на него могут повлиять коррозионные жидкости. Эти ограничения могут стать проблематичными в случае утечки опасных или токсичных жидкостей из манометра. Кроме того, уровнемеры, которые полагаются на использование показаний прямой видимости, могут быть трудными для считывания с больших расстояний или в условиях ограниченного освещения.

Магнитные уровнемеры решают эти проблемы, заменяя прозрачную камеру непрозрачной и используя поплавок в измерительной камере, который магнитно связан, чтобы обеспечить индикацию положения поплавка и, следовательно, уровня жидкости в резервуаре или сосуде. Используются несколько методов перевода положения поплавка в индикацию уровня, включая магнитострикционные преобразователи, магнитные флажки и магнитные повторители. Чтобы узнать больше о магнитных указателях уровня и их конструкции, см. Соответствующее руководство по магнитным указателям уровня жидкости .

Размеры и использование уровнемеров

Уровнемеры измеряются по длине корпуса, измеряемой от крайнего верха и низа уровнемера, и по длине визирования, которая представляет собой доступную длину доступного видимого окна. Длина прицела определяет минимальные и максимальные показания уровня, которые могут быть получены с помощью датчика данного размера. В случае магнитных указателей уровня длина визирования не имеет значения, поскольку движение поплавка является решающим фактором при определении размера указателя уровня с точки зрения измерения минимального и максимального уровней жидкости, на которых датчик будет работать.

Датчики уровня жидкости могут быть использованы в качестве датчиков уровня барабана , датчики уровня бака , датчиков уровня масла или датчиков уровня воды , чтобы назвать несколько наиболее часто используемых приложений. Их также можно использовать в качестве указателей уровня в криогенных резервуарах для сжиженного газа.

Другие указатели уровня

Помимо конкретных типов указателей уровня, упомянутых выше, существует несколько других типов указателей уровня. Распространенным является указатель уровня топлива, используемый для определения уровня топлива в автомобилях. Кроме того, существуют уровнемеры, использующие ультразвуковую технологию или волноводный радар для оценки уровня жидкостей.

Для сжатого газа, такого как LNG и LP, также есть датчики, которые можно использовать для оценки количества оставшегося доступного газа. Некоторые из них основаны на весе или измерении изменения температуры на поверхности резервуара, где возникает граница раздела пар-жидкость.