Приборы измерения уровня

Типы приборов по принципу измерения

Радарный уровнемер    
Магнитный байпасный индикатор уровня    
Поплавковый уровнемер    
Ультразвуковой уровнемер    

 

Типы приборов по производителям

уровнемеры KROHNE

 

Радарный уровнемер

Принцип измерения №1   FMCW: Frequency Modulated Continuous Wave(непрерывное частотно-модулированное излучение)
Излучаемый сигнал отражается от поверхности измеряемой среды и с небольшой временной задержкой (t) принимается антенной. Используемый радарный принцип называется FMCW (непрерывное частотно-модулированное излучение). При FMCW радарном измерении используется высокочастотный сигнал, частота излучения которого во время измерения линейно возрастает (так называемое качание частоты). Излучаемый сигнал отражается от поверхности измеряемой среды и принимается с небольшой временной задержкой (t). Время задержки рассчитывается по формуле t=2d/c, где d – это дистанция до поверхности продукта, а c – это скорость света в газе над поверхностью среды. Из частоты посланных и принятых сигналов для дальнейшей обработки сигнала рассчитывается разница Δf. Разница времени прохождения прямо пропорциональна расстоянию. Большая разница между частотами соответствует большей дистанции, и наоборот. Разница частот Δf трансформируется в частотный спектр посредством преобразования Фурье (FFT), а затем из него рассчитывается расстояние. Уровень рассчитывается как разница между высотой резервуара и полученной дистанцией.
 
Принцип измерения №2   TDR: Time Domain Reflectometry  (рефлектометрия интервала времени)
Принцип измерения временного рефлектометра (TDR) основан на проверенной технологии рефлектометрии интервала времени (Time Domain Reflectometry). При данном способе измерений наносекундные электромагнитные импульсы малой мощности посылаются по жесткому или гибкому волноводу. Эти импульсы движутся со скоростью света. Достигнув поверхности измеряемого продукта, импульс отражается, а интенсивность отражения зависит от εr, - диэлектрической постоянной продукта (например, от поверхности воды отражается до 80% от уровня первоначального импульса). Прибор измеряет время между моментами отправки и принятия сигнала. Половина этого времени соответствует дистанции между расчетной точкой устройства (кромкой фланца) и поверхностью продукта. Время прохождения импульса преобразуется конвертером в токовый выходной сигнал 4-20 мА и (или) цифровой сигнал.
Пыль, пена, испарения, перемешиваемые среды, кипящие жидкости, изменения давления, температуры и плотности не влияют на работу прибора.
 
Ультразвуковой уровнемер
Принцип измерения
Короткие ультразвуковые импульсы в диапазоне от 18 до 70 кГц излучаются преобразователем сигнала в направлении измеряемой среды, отражаются от ее поверхности и снова улавливаются преобразователем. Импульсы распространяются со скоростью звука, причем время между излучением и возвратом сигнала зависит от уровня заполнения емкости. Новейшая микропроцессорная технология и зарекомендовавшее себя программное обеспечение обеспечивают надежное измерение уровня и дистанции до поверхности среды даже при наличии отраженных сигналов-помех. Чтобы компенсировать воздействие на время прохождения сигнала, встроенный температурный датчик определяет температуру в емкости. Благодаря простому вводу габаритов емкости из дистанции рассчитывается сигнал, пропорциональный уровню. Таким образом нет необходимости в заполнении емкости для выполнения регулировки.
 
Магнитный байпасный индикатор уровня
Принцип измерения
Магнитный байпасный индикатор уровня (MLI) функционирует по принципу сообщающихся сосудов. Измерительная камера устанавливается вплотную к емкости таким образом, чтобы условия в измерительной камере и в емкости были одинаковыми. Поплавок оснащен системой постоянных магнитов, предназначенных для передачи измеренных значений на местный индикатор. Система магнитов поплавка либо активизирует магнитные пластины (флажковый индикатор) в соответствии с уровнем жидкости, либо перемещает магнитный указатель во внешнем индикаторе (в зависимости от выбранного метода индикации). Индикация уровня осуществляется посредством изменения положения группы вертикально расположенных магнитных флажков или исходя из положения магнитного указателя.
 
Поплавковый уровнемер
Принцип измерения
Индикатор уровня BW 25 работает по принципу вытеснения. Согласно этому принципу, длина тела, погруженного в жидкость (поплавка), соответствует диапазону измерения уровня. Подвешенный на измерительной пружине поплавок погружен в жидкость, и на него, в соответствии с законом Архимеда, воздействует выталкивающая сила, пропорциональная массе вытесненной поплавком жидкости. Изменению выталкивающей силы точно соответствует изменение длины пружины, что позволяет измерить уровень. Изменение длины пружины преобразуется при помощи магнитной системы и передается на индикатор.