Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Механические уровнемеры
Отличаются простотой, высокой надежностью и низкой стоимостью. К этой группе относятся приборы, основанные на использовании механического воздействия измеряемого материала (при изменении его уровня) на чувствительный элемент. В первую очередь это поплавковые, а также лотовые, крыльчатые и пр. Поплавковые уровнемеры различаются: с постоянным и изменяемым погружением чувствительного органа. В поплавковом уровнемере чувствительнымэлементом является поплавок. Подъемная сила поплавка позакону Архимеда: , где – объем поплавка; – плотность среды над жидкостью; – ускорение силы тяжести; –плотность контролируемой жидкости; – площадь сечения поплавка.
Для постоянного сечения: , где – высота поплавка. При :
.
Таким образом, принцип действия поплавковых уровнемеров основан на использовании перемещения поплавка 1, плавающего на поверхности жидкости. Это перемещение механически 2, 3, 4 или с помощью дистанционной передачи передается к измерительной части прибора 5, 6. Поплавок и трос уравновешиваются контргрузом 7. Поплавковые приборы широко используются в качестве сигнализаторов верхних пределов уровня. К недостаткам этих устройств следует отнести определенные трудности санитарной обработки. Рис. 5.1.3 В качестве примеров для молочной промышленности можно назвать поплавковые сигнализаторы уровня в емкостях линии производства творога мягкого диетического. Такое устройство снабжено микровыключателем и обеспечивает блокировку работы насоса, подающего продукт в емкость. На рисунке показана схема цилиндрического поплавка переменного погружения. В положении а условие равновесия будет: , (5.1.1) где – площадь поперечного сечения поплавка; – плотность материала поплавка; – ускорение силы тяжести; – жесткость пружины.
В положении б условие равновесия будет: , (5.1.2) где – плотность жидкости.
Вычитая из (5.1.1) уравнение (5.1.2), получим: . Откуда . Таким образом, из последнего выражения видно, что перемещение поплавка пропорционально уровню жидкости. Коэффициент пропорциональности меньше 1 и равен 1 при . С увеличением жесткости пружины перемещение поплавка снижается. Для контроля уровня сыпучих материалов применяются специальные лотовые измерители. В этих устройствах уровень контролируется с помощью груза, находящегося на поверхности материала. Процесс измерения осуществляется следующим образом. Включается лебедка, и груз опускается и ложится на продукт. Натяжение троса ослабевает, что вызывает срабатывание реле, отключающее привод лебедки. Через несколько секунд, необходимых для отсчета, лебедка включается на подъем груза. Дойдя до исходного положения, лебедка останавливается с помощью конечного выключателя. Для сыпучих (или вязких) продуктов может использоваться сигнализатор уровня с вращающейся крыльчаткой. При достижении слоем продукта вращающейся крыльчатки она останавливается. При этом останавливается червячное колесо, а червяк получает поступательное движение вдоль оси и включает контактное устройство сигнализации.
|