ДЕФОРМАЦИОННЫЕ МАНОМЕТРЫ 4 страница

Принципиальная схема включе­ния магнитоупорных датчиков в из­мерительную цепь представлена на рис. 5-10. Рабочий магнитоуп-ругий датчик РД включен в одно из плеч моста. В соседнее плечо включен аналогичный компенса­ционный магнитоупругий датчик КД, который находится в непосред­ственной близости к рабочему, но не воспринимает измеряе­мой величины массы. R3 и R4 плечи моста. Мост питается от источника стабилизированного питания ИСП. Резистор RO с переменным сопротивлением служит для подгонки началь­ного равновесия моста. После выпрямителя В в измеритель­ной диагонали моста используется измерительный прибор ИП магнитоэлектрической системы, R_Y служит для регулировки ИП. Такое^ устройство позволяет компенсировать погрешности РД от воздействия окружающей среды и изменения режима работы, в первую очередь от изменения температуры и напряжения пи­тания.

Преимуществами этих датчиков являются отсутствие подвиж-
ных частей, простота и надежность. Погрешность их v=±(34-
±5) %. ^V

С другими специальными устройствами для измерения коли­чества щепы можно ознакомиться в работе [35].

В целлюлозно-бумажном производстве часто требуются опре­деления небольших расходов агрессивных газообразных сред — хлора, кислорода, сернистого ангидрида и др. Для этих целей используют ротамеры, в которых поплавок изготовляют из спе­циальных антикоррозийных материалов (от фторопластов до ва­надия). Однако даже в таком исполнении надежность ротамет­ров низка. В настоящее время эти измерения осуществляют с помощью неконтактных тепловых расходомеров калориметри­ческого, термоконвективного и меточного типов [5, 20, 25, 39].

В общем случае связь между количеством тепла, отбирае­мым потоком от источника тепловой энергии W, и массовым рас­ходом потока G определяется уравнением теплового баланса:

W=c_pGAt_cp,

здесь с_р — теплоемкость потока; Д<_СР — среднее приращение температур по­тока до и после нагревания.

Тепловые расходомеры могут работать в одном из следую­щих режимов: если W=const, то расход определяется по раз­нице температур G=f'(At_CI>); если Дг_ср=const, то расход про­порционален величине мощности, подаваемой в нагреватель G = f"(W). В обоих случаях датчики температуры включаются в разностный мост для определения Д-р-Устройство расходомеров, работающих при W=const, проще, чем устройство с автоматическим поддержанием постоянства At при различных расходах и параметрах потоков. Это определило преимущественное распространение первого режима работы теп­ловых расходомеров.

Калориметрические расходомеры основаны на зависимости от массового расхода приращения среднемассовой температуры, возникающего в результате изменения теплосодержания изме­ряемого потока за счет внешнего источника нагрева.

Термоконвективные расходомеры основаны на эффекте де­формации температурного поля нагретой стенки трубопро­вода в процессе теплообмена с измеряемой средой, интенсив­ность которого определяется процессом теплопередачи в пригра­ничном слое потока и теплопроводностью трубы.

Меточные тепловые расходомеры, в которых используется зависимость от расхода времени перемещения на заданном участке пути «тепловой метки», создаваемой в потоке, и которые в отличие от других тепловых расходомеров могут иметь как аналоговый, так и дискретный выходной сигнал, пока разрабо­таны недостаточно.

Достоинством тепловых неконтактных расходомеров является отсутствие ограничений на свойства вещества и характер по­тока, расчетность шкал в соответствии с уравнением теплового баланса, высокая надежность, связанная с бесконтактным спо­собом измерения расходов. К недостаткам следует отнести срав­нительно большое потребление энергии на нагрев и значитель­ную инерционность. Последнее обстоятельство объясняет пред­почтительное их применение на малые расходы сред.

Разработка [20, 25] тепловых неконтактных расходомеров позволила предложить методику их расчета, конструкции и опре­делить метрологические характеристики применительно к изме­рению расхода агрессивных газов (хлора, кислорода) для ЦБП.

На рис. 5-11 изображено устройство преобразователя некон­тактного термоконвективного расходомера. На отрезке трубы 2 с присоединительными фланцами 1 расположен нихромовый кольцевой нагреватель 4. В качестве термочувствительных эле­ментов используется дифференциальная батарея термоэлектри­ческих термометров (хромель-копелевых), состоящая из десяти термоспаев в каждой батареи. Спаи 3 расположены до, а спаи 6

S0O

Рис. 5-11

после нагревателя и включены встречно. Нагреватель и термо­преобразователи защищены теплоизоляционным покрытием 7 и закрыты защитным кожухом 5, оклеенным изнутри поролоном. Кожух крепится на трубе с помощью болтов 8. Через штепсель­ный разъем подключаются питание нагревателя и термобатареи для определения АЕ к измерительному прибору — автоматиче­скому потенциометру типа КСП (см. 9.3).

Для снижения инерционности в тепловых неконтактных рас­ходомерах предусматриваются схемные способы динамической коррекции их характеристик, которые позволяют увеличить бы­стродействие расходомеров в 15—20 раз_. Кроме того, в ряде случаев целесообразен переход на безынерционный ввод тепла с помощью радиационных нагревателей (инфракрасных и сверх­высокочастотных), а также применение меточных тепловых рас­ходомеров [20, 25].

Тепловые расходомеры измеряют расходы агрессивных газов в широких пределах, от 1 до 600 м³/ч, с удовлетворительной по­грешностью у=±2,5 % при средней инерционности порядка 40с и с высокой надежностью. Бесконтактность и возможность полу-

Способ Ъния КС

Рис. 5-12

Рис. 5-13

йения расчетных градуировочных характеристик составляют их «существенные преимущества по сравнению с другими принци-лами построения расходомеров.

При наблюдении за расходом в безнапорных каналах (сто­ках) требуется измерение и скорости и сечения потока. Для ртой цели можно использовать электромагнитные расходомеры, ф которых определяются одновременно два параметра: скорость и сечение потока жидкостей [4].

Как известно, разность потенциалов электродов e_v синфазна 'с индукцией переменного электромагнитного поля и опреде­ляется скоростью потока. А трансформаторная квадратурная ЭДС пропорциональна площади проекции витка (образованного .-жидкостью, электродами и выводами от них) на плоскость, нор­мальную линиям поля, и может быть использована для измере­ния сечения потока.

Если электроды, установленные в стенках канала, имеют протяженность по высоте потока (и значительно большую, чем У жидкости, проводимость), то б?тр оказывается пропорциональ­ной сечению потока:

k

(aBS~e_s,

I + bjb_x

У[де 5 — площадь сечения потока; bi — расстояние между электродами на дне .канала; Ь₂ — расстояние между электродами на поверхности жидкости; k — постоянный коэффициент, характеризующий форму канала и электродов.

Величины e_v и es являются параметрами комплексного изме­рительного сигнала о расходе в канале. Средства формирования Щ способы разделения параметров комплексного сигнала (ПКС) ^ первичных электромагнитных преобразователях расхода можно ^систематизировать, как показано на рис. 5-12.

Наиболее простая схема устройства преобразователя элек­тромагнитного расходомера приведена на рис. 5-13. Если вектор электромагнитного поля направлен нормально дну канала (на рис. 5-13 не показан), то на электродах, расположенных на­клонно к нормали под углом афО, возникает комплексный сиг­нал е_эл, содержащий синфазную e_v и квадратурную e_s ЭДС:

е_эл = ^е* +e_s = Bbv+j-^-Bbh.

С помощью фазочувствительных выпрямителей удается по­лучить на выходе два информативных параметра, один из кото­рых пропорционален сечению (или уровню), а второй — скоро­сти потока в лотке. Подобные средства измерения позволяют при необходимости определить сечение или уровень, скорость и расход, что очень важно при измерении параметров сточных каналов в очистных сооружениях ЦБП [4].

Глава 6 ИЗМЕРЕНИЕ УРОВНЕЙ

Технологические процессы целлюлозно-бумажного производ­ства характеризуются многими технологическими параметрами, среди которых важное место занимает уровень разнообразных веществ.

Определения уровней необходимы для качественного ведения процессов в варочном, промывном, отбельном, массоподготови-тельном отделах и многих других производствах ЦБП. Измере­ние уровней в производственных аппаратах и емкостях требуется для интенсификации процессов в отрасли на базе комплексного автоматизированного управления ими. Широкое применение на­ходят средства измерения уровней для оперативно-диспетчер­ского и технико-экономического управления производством. Осо­бое значение приобретает контроль уровней в потенциально опасных производствах, а также при решении проблем охраны труда и окружающей среды. Кроме того, определение уровней часто используют для косвенного измерения других технологи­ческих величин, например расходов, плотностей и т. д.

Измерение уровней в ЦБП заслуживает особого внимания из-за сложных условий работы средств измерений: сравнительно высокие температура и давление, агрессивность, абразивность и механическая загрязненность веществ, переменный, физиче­ский и химический их состав, наличие механических воздействий и т. д. Несмотря на перечисленные трудности, к измерителям уровней в ЦБП предъявляются высокие требования, удовлетво­рить которые можно путем рационального выбора и применения существующих приборов.

6.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Определение уровня осуществляется как непосредственно, так и косвенно, путем измерения физических величин (давления, массы и т. д.), связанных с изменением уровня известными зави­симостями. И те и другие виды измерения проводят с помощью средств измерений, различающихся по принципу действия, струк­туре, конструктивному исполнению и назначению.

При анализе и выборе датчиков и приборов для измерения уровня целесообразно их классифицировать по ряду признаков.

По назначению уровнемеры можно разделить на три большие группы: 1) сигнализаторы уровня, контролирующие предельные значения уровней; 2) измерители раздела двух сред (жидкость — жидкость, жидкость — воздух и т. д.); 3) непрерыв­ные измерители уровня, среди которых различают уровнемеры широкого диапазона, от 0 до Н_тах, и уровнемеры узкого диапа­зона, отД#₍ до +ДЯ₂ (чаще Д#1=ДЯ₂), при нормальном значе­нии уровня Я_н, т. е. Я_Н±ДЯ.

По характеру восприятия измеряемой величины уровне-"меры бывают дискретные, измеряющие число участков, на кото­рые разбит весь измеряемый уровень H=nh, где h — высота участка; п — число участков, и аналоговые, непрерывно преоб­разующие значение измеряющегося уровня в выходную вели­чину.

По принципу действия уровнемеры делятся на механические и электрические.

I Механические уровнемеры включают в себя:

визуальные (водомерные стекла), действующие по принципу сообщающихся сосудов и представляющие собой указательные круглые или плоские стеклянные трубки (последние со специ­альным рифленым стеклом для уменьшения загрязнения и улуч­шения точности отсчета высоты столба жидкости), снабженные арматурой и элементами автоматики;

поплавковые и буйковые, основанные на перемещении пла­вающих поплавков (или буйков) непосредственно с уровнем наблюдаемых веществ или в определенной зависимости от него;

пьезометрические, которые основаны на наблюдении уровня по изменению давления непосредственно самой жидкости или Давления воздуха, продуваемого через нее.

К электрическим уровнемерам относятся: резистивные, основанные на различии электропроводности из­меряемых сред, применяемые чаще для контроля раздела двух сред;

I емкостные, использующие различие диэлектрических свойств ,оздуха и измеряемых веществ;

: радиоизотопные, которые основаны на зависимости интенсив­ности поглощения у-, р- или а-излучения от изменения уровня перемещающегося вещества;

акустические, ультразвуковые и эндовибраторные, основан­ные на зависимости характеристик распространения акустиче­ских, ультразвуковых и электромагнитных волн от изменения уровня.

Все шире внедряются в автоматизацию производственных процессов электрические уровнемеры. В отличие от механиче­ских они обладают большей точностью, меньшей инерцион­ностью, универсальностью и могут быть использованы в дистан­ционных системах среднего и дальнего действия. Среди этих приборов существует ряд достаточно хорошо апробированных на практике. Некоторые из уровнемеров только начинают ис­пользоваться, однако перспективность их внедрения очевидна.

Наиболее употребляемыми в ЦБП уровнемерами являются пьезометрические, реже используются буйковые уровнемеры ГСП и в последнее время находят все большее применение ра­диоизотопные и емкостные сигнализаторы и измерители уровня.

6.2. МЕХАНИЧЕСКИЕ УРОВНЕМЕРЫ

В основном наибольшее распространение в ЦБП нашли пьезометрические и реже поплавковые уровнемеры.

Принципиальная схема поплавкового уровнемера показана на рис. 6-1. Изменение уровня жидкости в резервуаре 1 прослеживается поплавком 2 и с помощью гибкой связи 3, пере­кинутой через ролики 4, передается указателю, показывающему по рейке 5 значение измеренного уровня. Масса гибкой связи уравновешивается грузом 6.

Чувствительность такого уровнемера достигается уменьше­нием момента трения в осях роликов и подбором оптимальных размеров осей, роликов, поплавка, троса и противовеса.

В ЦБП наибольшее применение нашли уровнемеры с буйко­вым чувствительным элементом, в которых изменение уровня приводит к изменению массы буйка (поплавка с отрицательной плавучестью).

Принципиальная схема буйкового датчика уровня типа УБ-9 приведена на рис. 6-2. Он состоит из первичного буйкового пре­образователя 1 и электросилового стандартного преобразова­теля II ЭСП ГСП (см. гл. 9).

Первичный преобразователь уровня состоит из рычажной си­стемы 4 и 7, которая связана с чувствительным элементом в виде буйка 3 с помощью призмы 5. Вывод рычага 4 из по­лости установки буйка в емкости осуществляется через одно-гофровую металлическую мембрану /. Начальная масса буйка уравновешивается специальной массой 6 навинчиванием ее на плечо дополнительного рычага 7. Крепление первичного буйко­вого преобразователя к объекту осуществляется с помощью фланца 2.

Перемещение, развиваемое рычагом 4, компенсируется уси­лием, раздаваемым в электросиловом преобразователе //.

Буйковые датчики уровня ГСП выпускаются двух модифи­каций: УБ-Э с электрическим выходным сигналом постоянного тока и УБ-П с пневматическим выходным сигналом. В послед­них используются пневмосиловые преобразователи ГСП. Устрой­ство этих датчиков уровня таково, что позволяет настраивать их на различные пределы измерения уровня (изменением пере­даточного отношения рычажной системы 4 и 6 и настройкой на­чала измерения массой рычага 7).

Буйковые датчики уровня предназначены для определения ровня жидкостей, находящихся под атмосферным избыточным и вакуумметрическим давлением, и работы в комплекте со вто­ричными приборами и регуляторами ГСП в ИИС и АСУ. Основ­ная приведенная погрешность этих датчиков составляет ±0,6 и ±1,0%.

В ЦБП широкое распространение получили прямые регуля­торы уровня на основе буйковых и поплавковых измерительных преобразователей.

Устройство, характеристики и область применения промыш­ленных буйковых и поплавковых уровнемеров и прямых регуля-оров уровня приведены в [1, 40, 46].

Пьезометрические уровнемеры основаны на из­мерении высоты столба жидкости по давлению, которое создает тот столб:

где Н — высота столба жидкости (газа); р — плотность жидкости (газа).

Если р=const, то H=f(P), т. е. приборы для измерения дав­ления служат уровнемерами. Если #=const, то р=/(Р) и при­боры для измерения давления градуируются как плотномеры (см. 7.4).

В пьезометрических уровнемерах измеряют либо давление столба жидкости Р_ж (такие уровнемеры иначе называются гид­ростатическими) , либо давление воздуха Р_в, продуваемого через столб жидкости. В последнем случае они называются барботаж-ными или пневмометрическими.

И при атмосферном давлении, а особенно в закрытых емко­стях, давление над жидкостью не остается неизменным. Если

е iP_e=fim

Рис. 6-3

для уровнемеров использовать манометры, то их показания бу­дут зависеть от изменения давления над жидкостью. В системах точного измерения уровня необходимо применять дифмано-метры. Второй вход дифманометра для открытых емкостей •соединяется с атмосферным давлением, для закрытых емко­стей — с пространством над жидкостью.

Гидростатические пьезометрические уровнемеры широко ис­пользуются для измерения уровня жидкостей, суспензий и пульп (например, целлюлозной или бумажной массы) в ЦБП. Схемы их установки приведены на рис. 6-3, а, б, в, г.

Для измерения уровня жидкости с уравнительными, раздели­тельными сосудами и непосредственно фланцевыми приборами наиболее широко используются манометры и дифманометры си­стемы ГСП. Для дистанционного измерения уровней применя­ются датчики манометров и дифманометров системы ГСП, кото­рые имеют стандартные пневматические и электрические анало­говые сигналы. Эти датчики работают с пневматическими или электрическими аналоговыми приборами. Основными типами ма­нометрических и дифманометрических датчиков ГСП, исполь­зуемых в ЦБП для преобразования уровня в стандартные сиг­налы, являются мембранные и сильфонные датчики (см. гл. 4). На рис. 6-3, в изображена схема установки специализированного фланцевого уровнемера с отбором давления с помощью мем­бранного датчика.

Недостаток пьезометрических гидростатических уровнемеров (см. рис. 6-3, а, б, в) заключается в необходимости нарушения герметичности емкости при их установке, что не всегда воз­можно. Поэтому предлагается отбор давления производить с по­мощью мембранных датчиков, вмонтированных в торцевую по­верхность защитной для импульсной трубки арматуры (рис. 6-3, г). Такое устройство наименее подвержено залипанию и забиванию веществом, уровень которого измеряется, и удобно для установки, осмотра и профилактической очистки в той же мере, что и схемы барботажных пьезометрических измерителей уровня (рис. 6-3, <?).

В барботажных пьезометрических уровнемерах (рис. 6-3, д, е) используют идею гидравлического затвора, устанавливающего предельное давление в пневматической системе, пропорциональ­ное уровню вещества. При этом

Р_м>Р„ж+£Яр = Р_в, (6-2)

где Р_нж — давление над жидкостью; Р_в—давление воздуха; Р_м — давление, измеряемое манометром.

Отметим особенности барботажных уровнемеров, связанные с наличием у них дополнительных погрешностей преобразова­ния уровня в давление по сравнению с гидростатическими уров­немерами:

1. Знак неравенства в выражении (6-2) связан с тем, что давление воздуха Р_в больше, чем давление Р_м, измеряемое при­бором, на величину потерь ДР на участке от места измерения давления прибором до конца пьезометрической трубки, где про­исходит сравнение давления воздуха с давлением жидкости и над жидкостью. В связи с этим измерители давления (или пере­пада давления) следует устанавливать как можно ближе к пьезометрической трубке для уменьшения величины ДР.

2. Пьезометрическая трубка, через которую продувается воз-Дух, представляет для воздуха сужающее устройство. Изменение скорости (расхода) воздуха приводит к перепаду давления, не связанному с изменением уровня, что вносит неопределен­ность в измерение уровня. Поэтому при установке барботажных пьезометрических уровнемеров необходимо организовать посто­янный и малый расход (приблизительно 10—20 л/ч) чистого воздуха через пьезометрическую трубку. Это осуществляется с помощью фильтра воздуха, редуктора давления, ротаметра •и регулятора расхода воздуха, помещаемых на питающем воз­духопроводе.

3. Размеры пьезометрической трубки не должны изменяться в процессе эксплуатации (например, под действием темпера­туры). Для правильного измерения уровня барботажную си­стему либо используют там, где температура вещества изме­няется в небольших пределах, либо применяют материалы для трубки с малым температурным коэффициентом линейного рас­ширения.

4. Для периодической очистки и промывки пьезометрических трубок, особенно при установке их в емкостях с массой, к ним подводят воду под высоким давлением Р_ВОды = 0,5-=-0,7 МПа (рис. 6-3, д).

Считается, что схема 6-3, е более удобна для обслуживания пьезометрической трубки. Однако при этом необходимо помнить, что, кроме нарушения герметичности емкости и трудностей, свя­занных с необходимостью ее сохранить в периоды осмотров, такая система теряет преимущества доступности схем, показан­ных на рис. 6-3, г и д.

Дифманометры в комплекте с пьезометрической трубкой (рис. 6-3, д) можно использовать не только для открытых емко­стей, но и для закрытых в случае, если давление воздушной по­душки над жидкостью незначительно, а его изменения весьма медленны.

Верхний предел измерения уровня по шкале пьезометриче­ских дифманометров-уровнемеров определяется значениями

Л = 0-10", (6-3)

где а — принимается из ряда 1; 1,6; 2,5; 4; 6,0; и— целое (положительное или отрицательное) число или нуль.

Следует подчеркнуть, что по точности, простоте и надежности из пьезометрических уровнемеров наиболее предпочтительны гидростатические, построенные по схеме 6-3, а, б, в, г, из-за пе­речисленных выше (пп. 1—4) недостатков барботажных пьезо­метрических уровнемеров.

6.3. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ УРОВНЕМЕРЫ

В ЦБП наибольшее распространение нашли емкостные и ра­диоизотопные измерители уровня, в первую очередь для сигна­лизации и измерения уровня в закрытых труднодоступных емкостях.

Емкостные уровнемеры являются перспективными для измерения уровней как в проводящих, так и в непроводящих однородных жидкостях.

Работа емкостных уровнемеров основана на различии ди­электрической проницаемости б водных растворов солей, кислот и щелочей от диэлектрической проницаемости воздуха и водя­ных паров.

Основными узлами емкостного уровнемера являются: емкост­ный датчик, состоящий из первичного измерительного преоб­разователя уровня в изменение электрической емкости, кон­структивно оформленного в отдельный блок; вторичного преоб­разователя — измерительной цепи, преобразующей изменение емкости в электрический (или пневматический) сигнал, и изме­рительного прибора.

Схемы простейших преобразователей приведены на рис. 6-4, а и б.

Для непроводящей среды используют, как правило, один электрод. Вторым электродом служит корпус сосуда, соединен-

Сд

а

Рис. 6-4

ный с землей. Естественно, что электрод-стержень должен быть надежно изолирован от корпуса. Для рассматриваемого преоб­разователя и приведенных на рис. 6-4, а обозначений полная проводимость датчика равна

R R

где R = ^{2 3} ; ш = 2л/—частота переменного тока.

°2 + °3

Так как для проводящей жидкости Р₃=оо и /?₂ = °°> то

Сд = С₁+С, + С, = С₁ + 0,24 bSkllu ₊о,24-^ , (6-4)

D . D

где D — внутренний диаметр емкости; d — диаметр электрода.

Для проводящих сред и в соответствии с обозначениями, принятыми на рис. 6-4, б емкость между электродом, покрытым

слоем изоляционного материала, и вторым электродом (жид­кость и стенки сосуда) составляет

С 2, + с₃ С₄ -j- с₆

так как Ps~0.

Преимуществом емкостных уровнемеров являются отсутствие в датчике движущихся частей, долговечность и надежность чув­ствительных элементов, которые могут быть выполнены из мате­риалов, не подвергающихся коррозии. Емкостные уровнемеры позволяют измерять уровень в сосудах под давлением, в ва­кууме, при высоких и низких температурах в широком диапа­зоне изменения уровня.

При измерении уровня емкостными уровнемерами на значе­ние емкости влияют изменения диэлектрических постоянных воз­духа (или газа) е_в и жидкости е_ж, которые зависят как от тем­пературы, так и от состава вещества. На точность измерений влияют также отложения веществ на поверхности электродов датчика. Поэтому при выборе материала для электродов следует знать, смачивается ли этот материал измеряемой жидкостью. На емкость преобразователя не должны влиять также колеба­ния напряжения электрической сети, питающей измерительную цепь. Это достигается применением мостовых измерительных цепей.

Уровнемеры, выпускаемые промышленностью, отличаются конструкцией преобразователей и измерительными цепями, пред­назначенными для преобразования емкости в выходной сигнал.

Рассмотрим принципиальную схему емкостного индикатора уровня ЭИУ-1, предназначенного для непрерывного дистанцион­ного измерения и сигнализации уровня жидких и сыпучих сред (рис. 6-5).

Датчик уровня, представляющий собой стержневой, пластин­чатый, тросовый или кабельный электрод, установленный в ре­зервуаре, соединяется с электронным блоком коаксиальным ка­белем. В электронном блоке переменная емкость датчика преоб­разуется в сигнал постоянного тока, поступающий на указатель уровня. В качестве дистанционного указателя уровня исполь­зуются щитовые милливольтметры и автоматические потенцио­метры, шкалы которых проградуированы в единицах уровня.

Электрическая схема прибора состоит из генератора высокой частоты Г, моста переменного тока М, диодного выпрямителя В, выходного измерительного прибора (указателя) ИП и вторич­ного измерительного прибора ВИП.

Генератор высокой частоты собран на одной электронной лампе. С контуром генератора индуктивно, через Ы и L4, свя­зан мост переменного тока, состоящий из индуктивностей L2 и LS, переменного конденсатора с емкостью С1 и емкостного дат­чика С_д. В начальный момент, когда уровень измеряемой среды находится на нижнем пределе (установка нуля), мост регули­руется с помощью конденсатора С1. При изменении уровня кон­тролируемой среды изменяется емкость датчика С_д, вследствие чего нарушается равновесие моста. Высокочастотное напряже­ние разбаланса, снимаемое с диагонали моста через R1, выпрям­ляется диодами и емкостью С2 и подается на указатели уровня ИП (контрольный в электронном блоке) и дистанционный ВИП, подключаемый через резистор $3=100 Ом. Чувствительность регулируется резистором с переменным сопротивлением R2.

Рис. 6-5

Приборы типа ЭИУ, схема которых рассмотрена, имеют мак­симальные пределы измерения уровня от 1 до 20 м для жидких и сыпучих сред; наибольшее расстояние от электронного блока до дистанционного указателя уровня — 100 м; предельно допу­скаемое давление в резервуаре до 3 МПа. Основная погреш­ность у =±2,5%, а температурная погрешность составляет 1% на 10° С.

Некоторые эксплуатационные качества указанного прибора в первую очередь связаны с несовершенством прямых методов измерения, которые дают погрешность из-за изменения: напря­жения питания; характеристик всех элементов схемы; темпера­туры окружающего воздуха; параметров измеряемой среды.

Существенным недостатком является нелинейная зависимость выходного сигнала от измеряемого параметра. Опыт эксплуата­ции указанных приборов показал, что при измерении уровня

проводящих сред покрытие электродов было не всегда на­дежным.

Для повышения чувствительности и точности в емкостных уровнемерах используют мостовые измерительные цепи с диффе­ренциальными емкостными преобразователями, включаемые встречно в этих цепях. К мостовым измерительным цепям предъявляют требования: увеличения сопротивления в выходной диагонали моста; экранирования всех подводящих проводов во избежание наводок; исключения емкостных элементов, шун­тирующих рабочие и компенсационные емкостные преобразо­ватели.