ПОПЛОВКОВЫЕ УРОВНЕМЕРЫ

1. Поплавковые уровнемеры

Выполнили
студенты
группы 2К1:
Ваганов Данила
Зайцев Владимир
Наумкин Максим

2. Поплавковые уровнемеры-что это?

Поплавковые уровнемеры — это устройства для измерения уровня жидкости в
резервуарах, баках и емкостях. Они просты в конструкции, надежны и широко
применяются в промышленности, коммунальном хозяйстве и бытовых системах. Это
простые, надёжные и экономичные устройства для контроля уровня жидкости в
резервуарах, скважинах, колодцах и промышленных ёмкостях.

3. Принцип работы поплавковых уровнемеров

Принцип работы поплавковых уровнемеров основан на законе Архимеда: поплавок, имеющий плотность
меньше, чем у измеряемой жидкости, всплывает на её поверхность. При изменении уровня жидкости
поплавок перемещается вверх или вниз. Это механическое движение преобразуется в электрический сигнал
или используется для замыкания/размыкания контактов реле. Поплавковый уровнемер основан на
использовании плавающего элемента (поплавка), который находится на поверхности жидкости. Поплавок
соединен с указателем уровня или датчиком. По мере изменения уровня жидкости поплавок поднимается
или опускается, передавая движение на механизм измерения или на электрический сигнал. . Когда уровень
жидкости меняется, поплавок перемещается вертикально вместе с ним. Измерительная схема фиксирует
новое положение поплавка и преобразует его в соответствующий сигнал. В зависимости от конструкции
устройства это может быть: Дискретный (точечный) сигнал — в релейных моделях поплавок замыкает или
размыкает контакты при достижении определённого уровня жидкости. Аналоговый сигнал — в
уровнемерах с резистивным или токовым выходом положение поплавка преобразуется в электрический
сигнал (например, 4–20 мА или 0–10 В).
В некоторых типах поплавковых уровнемеров, например магнитострикционных, принцип работы
усложняется. В таких устройствах поплавок с постоянным магнитом внутри перемещается вдоль
направляющего стержня, в котором натянута проволока из магнитострикционного материала (волновод). В
волновод подаются токовые импульсы. В месте расположения магнита (поплавка) при взаимодействии
магнитного поля с током возникают импульсы продольной деформации, которые регистрируются
пьезоэлементом вверху стержня. Электроника анализирует время распространения этих импульсов, которое
прямо пропорционально расстоянию до поверхности жидкости, и преобразует данные в выходной сигнал.

4. Основные типы поплавковых уровнемеров

1) Механические: показывают уровень жидкости с помощью стрелки или
шкалы. (Рисунок 1)
2) Магнитные: поплавок содержит магнит, который взаимодействует с
индикаторной шкалой снаружи бака. (Рисунок 2)
3) Электрические/контактные: поплавок замыкает или размыкает
электрическую цепь при достижении определенного уровня. (Рисунок 3)

5. Преимущества и недостатки поплавковых уровнемеров

Преимущества: Простота конструкции и эксплуатации, высокая надежность, возможность работы с
агрессивными жидкостями (при выборе соответствующих материалов), возможность визуального контроля
и автоматизации.
Недостатки: Ограниченная точность, не подходят для вязких и абразивных жидкостей, требования к
размерам резервуара, подверженность внешним воздействиям, механический износ подвижных
частей. Чувствительность к вибрациям и плесканию. Ограничения по температуре и давлению, риск
нарушения герметичности, сложности с криогенными жидкостями, линейность измерений.

6. Применение поплавковых уровнемеров

Водоснабжение и водоотведение: контроль уровня в скважинах и колодцах; мониторинг резервуаров с питьевой водой; управление
насосами
в
системах
водоснабжения;
контроль
септиков
и
локальных
очистных
сооружений;
автоматизация дренажных и канализационных систем).
Нефтегазовая отрасль: измерение уровня топлива и масел в резервуарах; контроль ГСМ на АЗС и нефтебазах; мониторинг
промежуточных ёмкостей на нефтеперерабатывающих заводах; защита от перелива при хранении нефтепродуктов.
Химическая промышленность: контроль агрессивных жидкостей (кислоты, щелочи) – при использовании химически стойких материалов
(PP, PVDF, нержавеющая сталь); работа с растворителями и углеводородами; многоуровневый контроль в реакторах и хранилищах.
Пищевая промышленность: учет уровня пищевых жидкостей (растительные масла, сиропы, соки); контроль резервуаров для хранения
молока, вина, пива; автоматизация процессов наполнения и опорожнения ёмкостей.
Энергетика: мониторинг уровня воды в пожарных резервуарах; контроль технических жидкостей в системах охлаждения; управление
уровнем конденсата в уравнительных баках.
Жилищно-коммунальное хозяйство (ЖКХ): автоматизация насосных станций; контроль уровня сточных вод в коллекторах; сигнализация
переполнения в ливневых и дренажных системах.
Сельское хозяйство: управление ирригационными системами;
мониторинг ёмкостей с жидкими удобрениями и пестицидами.
контроль
накопительных
резервуаров
для
полива;
Судостроение и морской транспорт: контроль балластных цистерн; мониторинг топливных и водяных танков на судах;
защита от переполнения уравнительных баков.
Фармацевтическая
промышленность:
контроль
обеспечение точности дозирования в производственных процессах.
емкостей
с
технологическими
жидкостями;
Автомобильная и машиностроительная отрасли: контроль уровня технических жидкостей (масла, антифризы) в производственных
линиях; автоматизация систем смазки оборудования.
Итог: поплавковые уровнемеры оптимальны для простых задач контроля уровня в неагрессивных, невязких жидкостях, где критичны
стоимость и надёжность.

7. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ !!!