Поплавковий рівнемір для вимірювання рівня рідини
Вимірювання рівня різних рідин можна проводити різними способами. Один із способів вимірювання передбачає використання поплавка, який опускається на поверхню рідини і частково занурюється в неї. Найчастіше рідини мають досить однорідну щільність, тому немає ніякої різниці, в якому саме місці буде знаходитися поплавок - глибина його занурення буде однаковою, значить і відстань до поплавка теж буде однаковим. Спробуємо розібратися, що це таке і навіщо це потрібно.
Які бувають поплавкові рівнеміри
Поплавок, занурений в рідину, піддається впливу двох сил: сили тяжіння і сили, що виштовхує Остання дорівнює за значенням силі тяжіння, але протилежна їй за знаком. Силу тяжіння обчислюють множенням зануреного в рідину обсягу поплавка на щільність самої рідини. З цього стає зрозуміло, що якщо буде змінюватися щільність рідини, то і поплавок буде занурюватися на різну глибину, що буде призводити до появи похибки у вимірі рівня рідини.
Щоб звести до мінімуму цю похибку, поплавок роблять з максимально легкого матеріалу, що зводить до мінімуму вплив неоднорідності рідини. Другий спосіб зменшити похибка - зробити поперечний переріз поплавка якомога більшою, щоб він занурювався в рідину на мінімальну глибину, завдяки чому вимірювання за допомогою поплавкового рівнеміра стають максимально точними.
Найпростіша схема поплавкового рівнеміра
Поплавок з'єднується зі стрілкою покажчика рівня через гнучку механічну зв'язок, тому щоб рівнемір зміг правильно виміряти рівень, необхідно щоб поплавок своєю масою міг забезпечити достатній натяг цієї гнучкої зв'язку. З іншого боку, поплавок не може бути дуже великим, тому що тоді доведеться збільшувати розміри всього рівнеміра, що вкрай небажано. Виходячи з усього цього, для вимірювання рівня різних типів рідин виготовляють рівнеміри з різним розміром і формою поплавка, а так само з різних матеріалів, що підвищує точність вимірювання.
Типи поплавцевих рівнемірів
Щоб вимірювати рівень рідин, що мають невисоку температуру і які знаходяться під низьким тиском, найчастіше застосовують рівнеміри типу УДУ. Поплавкові рівнеміри цього типу мають досить високий показник точності, їх похибка становить близько чотирьох міліметрів, при цьому глибина судини може досягати двадцяти метрів. Вимірювання можна проводити при температурі від -50 градусів за Цельсієм до +50 градусів за Цельсієм, а надлишковий тиск може становити від 1,5 до 3 кПа.
Недоліком цього типу поплавцевих рівнемірів є те, що їх установка не дозволяє забезпечити високу герметизацію резервуара, тому найчастіше їх застосовують для визначення рівня нафтопродуктів.
У випадках, коли рідина перебувати під великим тиском, або якщо її температура знаходиться поза допустимого діапазону вимірювання її рівня за допомогою рівнеміра типу УДУ, використовують поплавковий рівнемір типу ПМП, в конструкції якого використовується магнітний перетворювач. Точність вимірювання таким рівнеміром досягає п'яти міліметрів, а глибина ємності, в якій відбувається вимір, може досягати шести метрів.
Де застосовуються рівнеміри поплавкового типу
Поплавкові рівнеміри знайшли найширше застосування, адже з їх допомогою можна точно вимірювати не тільки рівень досить однорідних рідин, але і рівень так званих двофазних рідин. У цьому випадку застосовуються рівнеміри, в конструкції яких використовуються два поплавця, що вимірюють рідина певної щільності.
Область застосування таких рівнемірів дуже широка, їх встановлюють на баках для контролю за рівнем води в них, використовують для контролю рівня води нафтопродуктів в резервуарах і навіть для стеження за кількістю хімічних речовин в спеціальних сховищах. За допомогою поплавкового рівнеміра можна контролювати не тільки ступінь заповнення водосховищ, а й рівень води в річках, відстежувати стан колекторів і відстійників.