Измерение уровня жидкости
Поплавковые уровнемеры
Недостатки:
Поплавковые уровнемеры
Гидростатические уровнемеры
Пьезометрические уровнемеры
Примечания:
Дифманометрические уровнемеры
Дифманометрические уровнемеры
Ультразвуковые и акустические уровнемеры
Ультразвуковые уровнемеры
Акустические уровнемеры
Датчики уровня жидкости
Датчики уровня сыпучих материалов
Датчики уровня сыпучих материалов
Датчики уровня сыпучих материалов
Измерение количества вещества
Измерение количества жидкости
Измерение количества жидкости
Скоростные счетчики
Объемные счетчики
Измерение расхода
Виды расходомеров:
Метод переменного перепада давления
Метод переменного перепада давления
Метод переменного перепада давления
Метод переменного перепада давления
Зависимость измерений
Измерение расхода по методу переменного перепада давления
Метод переменного уровня
Метод переменного уровня
Метод постоянного перепада давления
Метод постоянного перепада давления
Электромагнитные расходомеры
Электромагнитные расходомеры
Электромагнитные расходомеры
Другие виды расходомеров:
4.21M
Category: industryindustry

Системы управления химико-технологическими процессами

1.

Национальный исследовательский Томский политехнический университет
Системы управления
химико-технологическими
процессами
Преподаватель:
доцент, к.ф.-м.н.
Иванова Евгения Владимировна

2. Измерение уровня жидкости

Уровнемеры широкого диапазона (предел
измерения от 0,5 до 20 м).
Уровнемеры узкого диапазона (предел
измерения от 0 до ±450 мм).
По принципу действия уровнемеры:
поплавковые;
гидростатические;
электрические;
акустические;
ультразвуковые.

3. Поплавковые уровнемеры

противодействующая сила создается
силой тяжести поплавка, и поплавок
следует изменению уровня жидкости;

4. Недостатки:

Перевернутая шкала
(вверху – 0, внизу – мах);
Переменная погрешность измерения;
Невозможно передать показания на
расстоянии.

5. Поплавковые уровнемеры

противодействующая сила создается
пружиной и изменяется при
перемещении поплавка.

6. Гидростатические уровнемеры

используются в случае, если плотность
жидкости постоянна;
измерение уровня жидкости сводится к
измерению давления, создаваемого
столбом жидкости;
P h g k h

7. Пьезометрические уровнемеры

8. Примечания:

Газ не должен вступать в химическое
воздействие с жидкостью;
Газ не должен образовывать
взрывоопасные продукты;
Необходимо принимать меры по снятию
электростатического напряжения.

9. Дифманометрические уровнемеры

Измерение уровня в открытом сосуде
P1 P2
P1 h0 g h g
P2 h0 g
Уравнение равновесия:
P1 P2 k h

10. Дифманометрические уровнемеры

Измерение уровня в закрытом сосуде
P2 P1
P1 h0 g h g
P2 h0 g hmax g
Уравнение равновесия:
P1 P2 hmax h g

11. Ультразвуковые и акустические уровнемеры

Действие приборов основано на
измерении времени прохождения
ультразвукового сигнала в слое среды с
использованием эффекта отраженных
ультразвуковых колебаний от поверхности
раздела фаз.

12. Ультразвуковые уровнемеры

Источник излучения устанавливается под
днищем
2h
a
a
h
2

13. Акустические уровнемеры

Источник излучения устанавливается на
крышке
L h
2
a
a
2
L h h L
a
2

14. Датчики уровня жидкости

http://rusautomation.ru/zhidkosti

15. Датчики уровня сыпучих материалов

Большое разнообразие методов и
принципов измерения обусловлено
сложностью процесса измерения уровня.
Снижает точность и ограничивает
применение контактных методов:
Наличие угла естественного откоса.
Высокое пылеобразование.
Наличие адгезии (слипаемости частиц).

16. Датчики уровня сыпучих материалов

гранулометрический состав – распределение частиц материала по
различным фракциям (для вибрационных, акустических и ультразвуковых
уровнемеров);
насыпная плотность или объемная масса – масса материала
находящегося в единице объема, который занимает материал (для
ротационных и вибрационных датчиков);
влажность – доля влаги в сыпучем материале по отношению к весу
материала (для емкостных и микроволновых рефлексных уровнемеров);
угол естественного откоса – угол образуемый линией естественного
отвала материала и горизонталью (для всех видов уровнемеров);
адгезия – способность частиц сыпучих веществ, прилипать к твердым
поверхностям (для всех видов уровнемеров, использующие контактный
принцип измерения);
диэлектрическая проницаемость – характеризует реакцию вещества на
воздействие электромагнитного поля (для емкостных датчиков).

17. Датчики уровня сыпучих материалов

http://rusautomation.ru/sypuchie_materialy

18. Измерение количества вещества

Единица измерения:
массовые – кг;
объемные – м3.
Количество газа измеряется в объемных единицах.
Объем газа приводится к нормальным условиям:
температура 20 °С (293,15 К);
давление 101325 Па (760 мм рт. ст.);
относительная влажность φ=0.
Приборы для измерения количества вещества –
счетчики.

19. Измерение количества жидкости

скоростные (турбинные) счетчики;
объемные (камерные) счетчики.

20. Измерение количества жидкости

скоростные (турбинные) счетчики;
объемные (камерные) счетчики.
Частота вращения турбины:
n c cp
Q
Средняя скорость потока: cp
S
Q
n c
S

21. Скоростные счетчики

крыльчатые (с тангенциальным подводом потока), в
которых ось вращения перпендикулярна
направлению движения потока;
турбинные
(с аксиальным
подводом потока),
у которых ось
вращения
параллельна
направлению
движения потока
жидкости.

22. Объемные счетчики

Принцип действия основан на отмеривании
объемов измеряемой среды с помощью
мерных камер известного объема и
суммирования результатов этих измерений.
Наибольшее
применение для
измерения количества
жидкости получили
счетчики с овальными
шестернями.

23. Измерение расхода

Расход – это количество вещества,
проходящей через заданное сечение
трубопровода в единицу времени.
Единица измерения: массовый – кг/час;
объемный – м3/час.
Приборы для измерения расхода –
расходомеры.

24. Виды расходомеров:

расходомеры переменного перепада давления,
измеряющие расход путем дросселирования
потока сужающим устройством постоянного
сечения;
расходомеры переменного уровня, измеряющие
высоту уровня жидкости, протекающей через
сосуд;
расходомеры постоянного перепада давления,
измеряющие расход путем дросселирования
потока сужающим устройством переменного
сечения;
электромагнитные (индукционные)
расходомеры.

25. Метод переменного перепада давления

Виды сужающих устройств:
Диафрагма;
Сопло;
Труба Вентури.

26. Метод переменного перепада давления

Виды сужающих устройств:
Диафрагма – это диск с
профилированным отверстием,
закрепляется в трубопроводе с помощью
фланцев.

27. Метод переменного перепада давления

Виды сужающих устройств:
Сопло – закрепляется также и формирует
входную часть потока

28. Метод переменного перепада давления

Виды сужающих устройств:
Труба Вентури формирует как входную,
так и выходную часть потока

29. Зависимость измерений

Q S
2
P1 P2
Q – объемный расход;
S – площадь поперечного сечения потока;
α – коэффициент расхода диафрагмы;
Р1 и Р2 – давление до и после сужающего
устройства.

30. Измерение расхода по методу переменного перепада давления

Диафрагма – используется как датчик
или первичный преобразователь;
Дифманометр – используется в
качестве преобразователя;
Вычислительное устройство для
извлечения квадратного корня, так как
зависимость имеет нелинейных
характер.

31. Метод переменного уровня

Принцип работы основан на измерении высоты
уровня жидкости в сосуде при свободном
истечении ее через отверстие в боковой стенке
сосуда.
Приборы применяются в химической
промышленности для измерения расхода особо
агрессивных жидкостей, пульсирующих потоков и
жидкостей, смешанных с газом.
Недостаток: Измерение расхода производится
при атмосферном давлении, что значительно
ограничивает их применение.

32. Метод переменного уровня

1-диафрагма, 2-дно сосуда, 3-перегородки, 4-крепежные
болты, 5-уравнемерная трубка со шкалой, 6-труба.

33. Метод постоянного перепада давления

Ротаметры;
Недостатки:
• отсутствие возможности
регистрации показаний
и передачи их на расстоянии;
• недостаточная четкость шкал
приборов.

34. Метод постоянного перепада давления

Поплавковые расходомеры;

35. Электромагнитные расходомеры

Принцип действия основан на измерении ЭДС,
индуктируемой в потоке электропроводной
жидкости под действием внешнего магнитного
поля.
E B d vcp

36. Электромагнитные расходомеры

Принцип действия основан на измерении ЭДС,
индуктируемой в потоке электропроводной
жидкости под действием внешнего магнитного
поля.
E B d vcp
Q
4Q
vcp
2
S d
4B Q
E
k Q
d

37. Электромагнитные расходомеры

1 – трубопровод;
2,3 – полюса магнита;
4 – измерительный
прибор (шкала – в
единицах расхода).

38. Другие виды расходомеров:

Ультразвуковые расходомеры;
Вихревые расходомеры;
Турбинные расходомеры;
Массовые расходомеры;
English     Русский Rules