Măsurarea Nivelului

MASURAREA NIVELULUI

1. OBIECTIVUL LUCRARII

- cunoasterea structurii si a functiei unui sistem de masurare a nivelului

- cunoasterea principiului de functionare si determinarea caracteristicii statice a unui traductor de nivel cu imersor tip AT 50 cu adaptor ELT 370.

2. NOTIUNI RECAPITULATIVE DE BAZA

În tehnica, nivelul se defineste ca fiind înaltimea h [m] la care se afla suprafata de separatie a doua medii fluide cu proprietati diferite, în raport cu un reper dat.

In automatizarile industriale, traductoarele de nivel au o larga utilizare nu numai prin faptul ca nivelul reprezinta un parametru important pentru desfasurarea anumitor procese tehnologice, intervenind astfel în numeroase bucle de reglare, ci si pentru posibilitatile pe care le ofera de a obtine, relativ usor, masurarea indirecta a cantitatilor de materiale exprimate sub forma de volum sau de masa.

Tipurile de traductoare de nivel utilizate în automatizarile industriale sunt:

- traductoare de nivel cu plutitor;

- traductoare de nivel cu imersor;

- traductoare de nivel bazate pe masurarea presiunii hidrostatice;

- traductoare de nivel ultrasonice;

- traductoare de nivel cu radiatii nucleare;

- traductoare de nivel cu sonde rezistive, capacitive, inductive;

- traductoare de nivel cu elemente termosensibile.

În aceasta lucrare vom trata traductoarele de nivel cu imersor.

Traductoarele de nivel cu imersor îsi bazeaza functionarea pe proprietatea corpurilor scufundate într-un lichid de a fi impinse de jos în sus cu o forta egala cu greutatea de volum dislocuit (forta ascensionala sau forta arhimedica). Imersorul este un tub cilindric ce efectueaza o deplasare odata cu modificarea nivelului, dar si o imersare în lichid, proportionala cu cresterea nivelului. Adâncimea de scufundare a imersorului este variabila, iar pozitia lui este determinata de echilibrul dintre greutatea proprie, forta arhimedica si reactiunea din elementul de suspensie.

În cele mai multe cazuri, ca element de suspensie se foloseste un brat solidar cu un tub de torsiune, care serveste si ca element de transmitere în afara vasului a pozitiei imersorului, deci a nivelului, fara a fi nevoie de elemente de etansare (figura 1).

Unghiul de torsiune Da al capatului interior al tubului constituie o masura a cuplului reactiv de torsiune si, implicit, o masura a nivelului din interior. Când nivelul se afla sub cota h0, toata greutatea imersorului este echilibrata de reactiunea din tubul de torsiune pe baza relatiei:,

unde aM este unghiul maxim de torsiune, C - o constanta de rigiditate a tubului de torsiune, iar r - bratul cuplului.

Când nivelul depaseste cota h0, imersorul se deplaseaza în sus pe înaltimea h1 si, în acelasi timp, se scufunda în lichid pe adâncimea h2, astfel încât greutatea lui sa fie echilibrata de reactiunea din tubul de torsiune si de forta arhimedica. În conditii de echilibru static avem:

,unde r este masa specifica a lichidului iar S - sectiunea transversala a imersorului.