3.3. Контрольно-вимірювальні прилади рівня

Рівнеміри для рідин за принципом дії поділяються на вказівні скла, поплавкові, гідростатичні, електричні та радіоактивні.

Вказівні або рівнемірні скла являють собою вертикально розташовану скляну трубку, в якій рідина, як у сполучених посудинах, встановлюється на тій же висоті, що і в апараті. Вказівні скла застосовуються для місцевого вимірювання рівня в апаратах.

Поплавкові рівнеміри. У цих приладах чутливим елементом є поплавець з меншим (плаваючий) або великою (загруженою) питомою вагою, ніж рідина. Зміна рівня рідини в апараті викликає переміщення поплавця, яке за допомогою системи важелів, тяг і тросів передається вказівником, який рухається за шкалою, або вторинного приладу для відліку, записи.

Гідростатичні рівнеміри служать для вимірювання гідростатичного тиску стовпа рідини, рівень якої визначається. Розрізняють гідростатичні п'єзометричні і дифманометричні рівнеміри. Дія гідростатичних п’єзометричних рівнемірів заснована на використанні тиску повітря або газу, барботирующего через шар рідини з вимірюваним рівнем при зміні останнього.

Дія гідростатичних дифманометричних рівнемірів засновано на визначенні рівня тиску стовпа вимірюваної рідини, який врівноважується тиском постійного стовпа рідини.

Електричні рівнеміри. Найбільш широко поширені ємнісні рівнеміри та омічні.

В електричних ємнісних рівнемірах чутливим елементом є конденсатор, обкладки якого розташовані з протилежних боків вертикальної трубки з діелектрика, з'єднаної з апаратом подібно до сполучених посудин. Якщо однією обкладкою конденсатора являється електрод, інший - стінка апарату. При зміні рівня рідини ємність конденсатора, включеного в одне з плечей моста змінного струму, що змінюється, і на вхід вторинного приладу подається сигнал, пропорційний величині вимірюваного рівня.

Дія електричних омічних рівнемірів, що застосовуються для визначення рівня електропровідних рідин, заснована на вимірюванні опору між електродами відповідної форми, введеними в рідину. При цьому опір шару рідини між електродом і корпусом або між двома електродами залежить від висоти рівня рідини в апараті.

Радіоактивні рівнеміри. Вимірювання рівня рідини заснована на вимірюванні інтенсивності поглинання -частинок при зміні рівня рідини.

3.4. Контрольно-вимірювальні прилади витрати

Об'ємною витратою Q називають об'ємну кількість речовини V, яка протікає через поперечний переріз трубопроводу в одиницю часу ,

Ваговою (масовою) витратою G називається кількість речовини G, що протікає через перетин трубопроводу в одиницю часу ,

Об'ємну витрату можна виразити через вагову:

де - густина речовини, кг/м3.

Прилади, призначені для вимірювання витрати, називаються витратомірами, а вимірюють кількість речовини, яка протікає через поперечний переріз трубопроводу протягом відрізка часу, - лічильниками.

За принципом дії витратоміри можна розділити на витратоміри змінного і постійного перепадів тисків, змінного рівня.

Витратоміри змінного перепаду тисків. Дія цих пристроїв заснована на виникненні перепаду тисків на встановленому всередині трубопроводу звуженому пристрої постійного перерізу. Різниця статичних тисків до і після звужується пристрою (перепад тисків), вимірювана диференціальним манометром, залежить від витрати протікаючої речовини і може служити мірою витрати.

Витратоміри постійного перепаду тисків (ротаметри). Дія цих приладів заснована на переміщенні чутливого елемента (поплавця), встановленого у вертикальній конічній трубці; через неї знизу подається речовина, витрата якої вимірюється. При зміні витрати рідини, газу або пари поплавок переміщається вгору і змінюється прохідний отвір трубки. Висота підйому поплавця функціонально пов'язана з витратою. При цьому перепад тиску на поплавці при переміщенні його вздовж осі трубки залишається практично постійним.

Витратоміри змінного рівня. Дія цих приладів заснована на зміні висоти рівня рідини в посудині при безперервному поступанні і вільному закінченні її з посудини.

Існують і інші види витратомірів, дія яких заснована на деяких фізичних закономірностях (зміну електричних параметрів, тепловіддачі до потоку, зменшення інтенсивності ультразвуку або радіоактивного випромінювання в залежності від витрати).