Нивелир принцип работы: схема основных составных частей цифрового и других нивелиров, принцип работы

17.05.2021 автор alexxlab

Содержание

схема основных составных частей цифрового и других нивелиров, принцип работы

Нивелир – это прибор, предназначенный для определения перепада (разницы) высот двух точек, удалённых друг от друга на некоторое расстояние. Существует множество типов устройств нивелиров, но все они сводятся к решению задачи либо визуального определения этой разницы, либо её отсчёта с помощью различных устройств (например, цифровых).

Чтобы понимать, как именно выполняется нивелирование и какие разновидности этого прибора лучше подходят для тех или иных задач, необходимо ясно представлять общую конструкцию нивелира.

Устройство

Все они имеют разное устройство. Рассмотрим по порядку основные принципы и особенности каждой из названных категорий.

Оптические нивелиры: конструкция и принцип работы

Раньше других появилось устройство нивелира оптического типа. Строение всех подобных приборов включает зрительную трубу с окуляром и линзами, обеспечивающими приближение на необходимое число крат. Раньше все оптические нивелиры требовали ручного наведения на интересующую вас точку и фокусировки на ней с помощью различных винтов – подъёмных, наводящего и элевационного. Для точного выведения зрительной трубы в горизонт к ней прикреплялся цилиндрический уровень.

Для выполнения измерений важной комплектующей нивелира является измерительная рейка. Также все модели оптических нивелиров оснащаются нитяным дальномером для измерения расстояний, а некоторые – горизонтальным лимбом, который позволяет измерять углы в горизонтальной плоскости.

(точнее, по средней нити этой сетки). Затем рейка переносится в измеряемую точку, и показания снимаются снова. Разница между ними составляет искомое значение.

Большая часть нивелиров, применяемых в современной геодезии и строительстве, несколько отличается от описанных выше. Например, большинство моделей оснащаются компенсатором. Компенсатор – это устройство, предназначенного для автоматического выравнивания прибора по линии горизонта. Использование компенсатора делает измерения точнее и проще.

У нивелиров, оснащённых компенсатором, есть специальная маркировка в виде буквы «К» и обычно отсутствует цилиндрический уровень (так как он становится не нужен).

Особенности цифровых нивелиров

Они имеют значительные преимущества и широко применяются в качестве профессиональных измерительных инструментов.

К несомненным плюсам электронных нивелиров относится автоматизация и стабильность измерений. Цифровое отсчётное устройство в любом случае более надёжно и точно, так как его работа не зависит от человеческого фактора и намного меньше зависит от условий видимости.

Схема основных составных частей цифрового нивелира отличается от оптического наличием отсчётного устройства и экрана, на который выводятся показания, а также специальной измерительной рейки. На эту рейку нанесены уникальные штрих-коды. Отсчётное устройство может точно определять высоту по тому из этих кодов, на который наведена труба нивелира. Значения высоты будут выведены на дисплей.

Снятие показаний запускается одним нажатием на кнопку, а также различные модели цифровых нивелиров имеют функцию сохранения и экспорта значений.

Поскольку прибор применяется в полевых условиях, в его конструкцию всегда входит корпус с повышенной защитой от пыли и влаги.

Устройство зрительной трубы мало отличается от конструкции оптического прибора, она также имеет линзы с кратностью увеличения от 20 до 50 крат. Чем выше кратность, тем более точен прибор.

Электронные приборы тоже могут иметь функцию измерения горизонтальных углов.

Те модели, которые имеют горизонтальный лимб для этих целей, маркируются специальным обозначением в виде буквы «Л».

Лазерные нивелиры

В отдельную категорию выделяются приборы с лазерными излучателями.

Такой нивелир устроен оригинальным образом и не имеет зрительной трубы. Визуальное фокусирование на измеряемой точке осуществляется уже за счёт лазера, который проецируется в хорошо видимую световую линию (в некоторых случаях – в точку).

Лазер ограничен по дальности действия, что является основным недостатком этого типа приборов. Зато их удобно использовать в бытовых и строительных целях. Лазерные модели с небольшим радиусом действия стоят недорого, их применяют внутри помещений при проведении строительных работ, разметки, при установке различных конструкций и мебели.

Для проведения работ на открытой местности также производятся лазерные нивелиры особого класса, которые могут проецировать свет на более удалённые точки.

Их часто используют вместе со специальным детектором лазерного излучения и успешно применяют на дистанциях до 500 м.

В состав прибора такого типа входит светодиод (один или несколько) и оптическая система, которая проецирует излучение светодиода в плоскость.

Светодиод может быть устроен как неподвижный излучатель или вращающийся (у ротационных моделей).

Фокусировка

Снятию показаний прибора предшествует процедура фокусировки. Для фокусирования используется специальный элемент – кремальера, которая вращается с целью наведения фокусирующей линзы. Когда получено достаточно чёткое изображение измерительной рейки, нужно также добиться чёткости изображения сетки нитей.

По средней нити этой сетки будет определяться высота. Чтобы сделать её чёткой, нужно вращать окулярное колено до нужного положения.

В оптических нивелирах классической конструкции вы можете видеть в зрительную трубу пузырьковую ампулу цилиндрического уровня. Ориентируясь на пузырёк, трубу приводят в горизонтальное положение путём вращения наводящих винтов.

Если проблема выравнивания по горизонту решена с помощью компенсатора, в наличии цилиндрического уровня на зрительной трубе нет нужды, но присутствует установочный уровень на корпусе прибора. С его помощью вы должны ровно установить прибор на подставке, регулируя его положение винтами, и только после этого выполнить фокусировку.

Дополнительные принадлежности нивелира

К элементам дополнительной комплектации прибора относятся штативные подставки и измерительные рейки.

Штатив состоит из лёгких сплавов или алюминия, служит для установки прибора в нужном положении и на нужной высоте. При выборе штатива следует обратить внимание на его максимальную высоту, крепление (оно должно быть эргономичным и жёстко фиксировать прибор в необходимом положении), а также прочность и вес.

Пристального внимания заслуживает рейка. Она должна быть достаточной длины (производятся рейки разных размеров) и иметь шкалу значений, хорошо различимую в окуляр нивелира с дальнего расстояния.

Все модели измерительных реек маркируются буквами РН и следующими за буквенным обозначением цифрами. Например, РН 3-2500 означает следующее: нивелирная рейка с точностью до 3 мм, длиной 2500 мм.

Некоторые рейки имеют складную конструкцию телескопического типа и маркируются буквой «С».

При выборе нивелирной рейки исходите из того, что их длина колеблется в диапазоне от 1 до 5 м, а точность измерений зависит от материала, из которого изготовлена рейка. Инвар – специальный сплав, который мало подвержен расширению при воздействии температуры.

Из него делают нивелирные рейки повышенной точности.

Выводы

Устройство и принцип действия нивелира бывают разными в зависимости от его типа. Оптические и цифровые приборы имеют ось визирования, расположенную вдоль зрительной трубы, которую нужно установить в нужном направлении и по горизонту. Для этого используется как оптическая система, так и отсчётные цифровые устройства и элементы автоматизации типа компенсатора.

Пользоваться цифровыми нивелирами и моделями с компенсатором проще, чем приборами классического типа. При этом цифровые устройства требуют источник питания, защиту от пыли и влаги, а также могут стоить дороже. Отдельной разновидностью являются лазерные нивелиры.

О том, как пользоваться нивелиром, вы можете узнать из видео ниже.

схема основных составных частей цифрового и других нивелиров, принцип работы

Устройство

Нивелиры, используемые при геодезической съёмке местности и в строительстве, делятся на несколько больших категорий. Это традиционные оптические, а также более современные устройства, использующие электронные технологии и лазерное излучение. Все они имеют разное устройство. Рассмотрим по порядку основные принципы и особенности каждой из названных категорий.

Оптические нивелиры: конструкция и принцип работы

Принцип работы такого прибора достаточно прост. Нивелир устанавливают на ровной площадке, с помощью винтов приводят зрительную трубу в горизонтальное положение. Две точки на местности – начальная и измеряемая – должны быть ясно видны в окуляр. Измерительная рейка сначала устанавливается в начальную точку, и показания снимаются по сетке нитей нивелира (точнее, по средней нити этой сетки). Затем рейка переносится в измеряемую точку, и показания снимаются снова. Разница между ними составляет искомое значение.

У нивелиров, оснащённых компенсатором, есть специальная маркировка в виде буквы «К» и обычно отсутствует цилиндрический уровень (так как он становится не нужен).

Особенности цифровых нивелиров

Кроме того, есть категория цифровых нивелиров, которые не требуют визуального определения высоты по измерительной рейке (эту функцию выполняет цифровое отсчётное устройство). Они имеют значительные преимущества и широко применяются в качестве профессиональных измерительных инструментов.

Поскольку прибор применяется в полевых условиях, в его конструкцию всегда входит корпус с повышенной защитой от пыли и влаги. Устройство зрительной трубы мало отличается от конструкции оптического прибора, она также имеет линзы с кратностью увеличения от 20 до 50 крат. Чем выше кратность, тем более точен прибор.

Электронные приборы тоже могут иметь функцию измерения горизонтальных углов.

Те модели, которые имеют горизонтальный лимб для этих целей, маркируются специальным обозначением в виде буквы «Л».

Лазерные нивелиры

В отдельную категорию выделяются приборы с лазерными излучателями. Такой нивелир устроен оригинальным образом и не имеет зрительной трубы. Визуальное фокусирование на измеряемой точке осуществляется уже за счёт лазера, который проецируется в хорошо видимую световую линию (в некоторых случаях – в точку).

Для проведения работ на открытой местности также производятся лазерные нивелиры особого класса, которые могут проецировать свет на более удалённые точки. Их часто используют вместе со специальным детектором лазерного излучения и успешно применяют на дистанциях до 500 м.

Светодиод может быть устроен как неподвижный излучатель или вращающийся (у ротационных моделей).

Фокусировка

Дополнительные принадлежности нивелира

К элементам дополнительной комплектации прибора относятся штативные подставки и измерительные рейки.

Некоторые рейки имеют складную конструкцию телескопического типа и маркируются буквой «С».

Из него делают нивелирные рейки повышенной точности.

Выводы

О том, как пользоваться нивелиром, вы можете узнать из видео ниже.

схема основных составных частей цифрового и других нивелиров, принцип работы

Устройство

Оптические нивелиры: конструкция и принцип работы

У нивелиров, оснащённых компенсатором, есть специальная маркировка в виде буквы «К» и обычно отсутствует цилиндрический уровень (так как он становится не нужен).

Особенности цифровых нивелиров

Электронные приборы тоже могут иметь функцию измерения горизонтальных углов.

Те модели, которые имеют горизонтальный лимб для этих целей, маркируются специальным обозначением в виде буквы «Л».

Лазерные нивелиры

Светодиод может быть устроен как неподвижный излучатель или вращающийся (у ротационных моделей).

Фокусировка

Дополнительные принадлежности нивелира

К элементам дополнительной комплектации прибора относятся штативные подставки и измерительные рейки.

Некоторые рейки имеют складную конструкцию телескопического типа и маркируются буквой «С».

Из него делают нивелирные рейки повышенной точности.

Выводы

О том, как пользоваться нивелиром, вы можете узнать из видео ниже.

Устройство и принцип работы оптического нивелира

Нивелиром называют прибор, который предназначен для определения разницы высот двух точек, удаленных друг от друга на некоторое расстояние. В настоящее время большой популярностью пользуются оптические нивелиры. Приобрести их, как и приемник GNSS, вы можете в нашей компании.

Характеристики прибора

В конструкции оптического нивелира обязательно присутствует зрительная труба с окуляром и линзами, которые обеспечивают приближение объектов. Важным элементом оптического нивелира также является измерительная рейка. Кроме того, он оснащается нитяным дальномером, с помощью которого можно определять расстояния. В некоторых моделях также присутствует горизонтальный лимб, позволяющий измерять углы.

Принцип работы этого геодезического прибора довольно прост. Он устанавливается на ровной площадке, и при помощи винтов зрительная труба приводится в горизонтальное положение. Очень важно, чтобы обе точки на местности, разницу высот между которыми необходимо определить, были четко видны в окуляр.

Для начала измерительная рейка устанавливается в первую точку, и показания снимаются по сетке нитей нивелира. После этого нужно перенести рейку во вторую точку и считать данные снова. Разница между показаниями и представляет собой искомое значение.

Очень удобно пользоваться оптическим нивелиром, который оснащен компенсатором. Это устройство позволяет автоматически выравнивать прибор по линии горизонта. Благодаря ему измерения получаются более точными и выполняются проще.

Для установки нивелира в нужном положении и на необходимой высоте используется штатив. Он изготавливается из алюминия или легких сплавов. При его выборе следует обращать внимание на максимальную высоту приспособления, прочность и вес, а также на качество крепления: оно должно быть эргономичным и надежно фиксировать прибор в нужно положении. Длина измерительный реек составляет от 1 до 5 м. Наиболее предпочтительными считаются те, которые изготовлены из инвара: это специальный сплав, мало подверженный температурным расширениям.

Оптический нивелир конструкция и принцип действия

По сути оптический нивелир это прибор который используется в геодезии и строительстве для измерения перепада высот земной поверхности и работает как подзорная труба. Давайте подробнее остановимся на его устройстве.

Устройство оптического нивелира

Выделяются четыре основных элемента прибора

1. Оптическое устройство, так называемая зрительная труба. Принцип работы этой детали — свободное вращение в горизонтальной плоскости. Главной функцией зрительной трубы является наведение системы на объект съемки.

2. Цилиндрический уровень. Эта деталь является исключительно чувствительным устройством. Его назначением является определение точности ориентирования нивелира относительно отвеса. Точность расположения горизонтальной оси определяется по нахождению пузырька уровня в так называемом «нуль-пункте».

3. Трегер. Подставка для зрительной трубы с тремя винтами, регулирующими высоту расположения.

4. Винт элевационный. Эта деталь отвечает за однозначное ориентирование. Для определения параметра необходимо визирную линию прибора привести в горизонтальное положение.

Кроме того, в конструкцию оптических нивелиров последних моделей в большинстве случаев встроен компенсатор. Его задача — поддержание инструмента в строго горизонтальном положении и, как следствие, исключение погрешностей, которые могут быть вызваны даже небольшим наклоном прибора, при этом геодезическая съемка становится более точной.

Выбор типа оптического нивелира основан на требуемой точности измерений в зависимости от уровня проводимых геодезистом работ.

Разделение нивелирования по классам

Соединения нивелирных сетей, образующих единую государственную нивелирную сеть РФ, можно разделить по классам. К основной высотной основе относятся первый и второй классы. Для нивелирования I класса характерна высочайшая точность работ.

Получение такого результата работы возможно только с помощью современнейших геодезических приборов, позволяющих использовать соответствующие методы измерений.

Только последние разработки геодезического оборудования позволяют избежать стандартных ошибок и малейших погрешностей в работе. Речь, разумеется, идет о высокоточном оптическом нивелире.

В его конструкцию входит плоскопараллельная пластина, являющаяся составным элементом оптического микрометра. Устанавливается эта деталь перед объективом вращающейся зрительной трубы.

Кроме того, оптический нивелир такого уровня снабжается компенсатором или такой деталью, как контактный уровень, пузырек которого различается в поле зрения вращающейся зрительной трубы.

Для нивелирования I класса используются оптические нивелиры видов Н-05, h2, Ni-002 и Ni-004. Функциональные возможности этих марок полностью соответствуют всем необходимым требованиям.

При осуществлении нивелирования II класса также необходимы высокоточные нивелиры оптические с конструкцией, включающей в себя и плоскопараллельные пластины, и компенсатор или контактный уровень.

В данном случае могут применяться приборы h2 и Н-05, Ni-002, Ni-004 и Ni-007. Возможно и использование приборов, прошедших сертификацию и соответствующих необходимому уровню точности.

Для проведения измерений III класса предпочтителен нивелир оптический с компенсатором встроенного типа, а для IV класса — нивелир как с уровнем, так и с компенсатором.

Вообще, оптические нивелиры разделяют на технические, точные и высокоточные в зависимости от классификации нивелирования.

Принцип работы оптического нивелира при проведении съемки

Рассмотрим процесс нивелирования IV класса так называемым методом «средней нити». В первую очередь прибор приводится в рабочее состояние с помощью контактного или цилиндрического уровня.

Затем производятся наведение зрительной трубы на поверхность черной стороны задней рейки и приведение пузырька уровня в упомянутый «нуль-пункт» (посредством подъемных или элевационного винтов). Теперь дальномерные и средние штрихи позволяют снять отсчет.

Затем таким же образом производим съемку при наведении зрительной трубы на поверхность черной стороны передней рейки, далее — на поверхность красной стороны передней части рейки и, наконец, по поверхности черной стороны задней части рейки.

В случае использования оптического нивелира с компенсатором первое, что нужно сделать, — установить устройство в рабочее положение, проконтролировать нормальное рабочее состояние компенсатора. И лишь потом можно приступать к съемке.

В процессе съемки все наблюдения необходимо фиксировать в полевом журнале. Еще удобнее — использование для этих целей запоминающего устройства регистратора.

При обнаружении разницы в значениях превышения более 5 мм необходимы повторные измерения, причем в этом случае необходимо изменить высоту прибора по меньшей мере на 3 см. Заканчивая полевые работы, необходимо подсчитать невязку по линии меж исходных реперов.

Ее значение не должно быть выше 20 мм. Результаты полевых работ заносятся в специальную ведомость превышений. На сегодняшний день альтернативы использованию нивелира оптического нет, так что ближайшие десятилетия этот инструмент будет совершенно незаменим при проведении геодезических работ.

Видео: Устройство и принцип работы нивелира

их принцип действия и устройство, классификация оборудования

Во многом процесс монтажных и строительных работ зависит от того, насколько точно были выполнены разметочные работы на площадке. Определить разницу между разными точками участка крайне сложно, поскольку идеально ровных поверхностей не бывает, а точки на плоскости разные по высоте. Здесь потребуется специальный инструмент под названием нивелир, которому и будет посвящена эта статья.

Применение геодезических умений при строительстве

Во время работ по вынесению планов в натуру следует знать, какова разница между высотами нескольких точках на участках поверхности и отметкой, выступающей в роли условного уровня. Нахождение разности высот называется геометрическим нивелированием и выполняется с помощью нивелира и специальных реек.

Ось нивелира имеет горизонтальное положение, из точки условного уровня имеются разницы высот показаний в зависимости от отметок на рейках. В процессе работы каждая точка располагается в ста метрах от точки размещения нивелира, уровень ее нужно мерить как минимум три раза, следует при этом принимать среднее арифметическое значение. Планы земельных участков строят на основе таких данных. Так, нивелир нужен с целью выяснения разницы высот в точках измерений.

Рейки и их описание

Под нивелирной рейкой понимается специальная планка, которая в точках для измерений высот устанавливается вертикально. Ее можно делать из дерева или металла (алюминия).

Такая рейка имеет длину около 3−4 метров, и чтобы ее удобно было транспортировать, можно складывать пополам посредством специального узла. Современные варианты подразумевают раздвижную телескопическую конструкцию.

На сторонах стандартной рейки часто имеется градуировка:

с лицевой стороны разметка делается в метрической системе измерения;
с обратной стороны — в дюймовой соответственно.

Перед началом работ рейку ставят на нижней металлической скобе в центр измерительной точки посредством специальной отметки.

С целью удобства для удержания инструментов на точке присутствуют специальные ручки. Если рейки качественные и сделаны на основе специального сплава железа и никеля, то на них есть пузырьковые уровни, чтобы можно было контролировать вертикальное размещение рейки.

Если работы находятся на начальном этапе исследований застройки, то нужно выполнить комплексное моделирование объекта в будущем во взаимодействии с окружающим ландшафтом и архитектурой.

Точки измерения фотографируют с переносом значений реальных масштабов как данные для разных компьютерных программ, благодаря чему объект можно смоделировать во взаимодействии с окружающим экстерьером.

Устройство нивелира оптического типа

Данный прибор включает в себя четыре ключевых элемента:

зрительную трубу оптического типа. Принцип ее работы предусматривает свободное движение в горизонтальной плоскости. Ключевой функцией такой трубы является то, что она наводит систему на объект съемки;
уровень цилиндрический. Такая деталь — это очень чувствительное устройство, оно нужно для того, чтобы точно определить ориентированность нивелира относительно отвеса. Определить точность размещения горизонтальной оси можно по нахождению пузырька уровня в т. н. «нуль-пункте»;
трегер — это подстава для оптической трубы с тремя винтами, с помощью которых регулируется высота;
элевационный винт — он нужен для однозначного ориентирования. Чтобы определить параметр, нужно привести в горизонтальное положение визирную линию устройства.

А еще в конструкции оптических нивелиров последнего поколения часто предусмотрен встроенный компенсатор. Он нужен для поддержки нивелира в строго горизонтальном положении. Это исключает погрешности, которые могут быть спровоцированы даже незначительным наклоном устройства, а геодезическая съемка будет более точной.

Выбирать тот или иной тип устройства нужно в зависимости от точности измерений и уровня проводимых работ.

Классы нивелирования

Существуют разные классы нивелирования. Ключевыми высотными основами являются первый и второй класс.

Нивелирование первого класса имеет высокую точность работ. Данный результат можно получить только с применением качественных современных геодезических устройств, с помощью которых можно проводить данные измерения. И только ультрасовременные разработки позволят не допускать даже мелких погрешностей и даже стандартных ошибок.

Конструкция данного оборудования включает в себя плоскопараллельную пластину, выступающую в роли составного элемента микрометра. Данную деталь ставят перед объективом движущейся зрительной трубы, а еще такой оптический нивелир должен быть оснащен компенсатором или же контактным уровнем, в котором пузырек отличается в поле зрения трубы. Есть несколько видов оптических нивелиров, которые применяются для выполнения работ первого класса. Все их функциональные особенности целиком должны соответствовать всем нужным требованиям.

Для проведения нивелирования второго класса тоже нужно применять высокоточные оптические приборы. Их конструкция предусматривает наличие плоскопараллельных пластин, а также компенсатора или же контактного уровня. Как и в предыдущем случае, есть специальные виды приборы для этой работы, но также можно применять и те устройства, что прошли сертификацию и имеют требуемый уровень точности.

Чтобы выполнять измерения третьего класса, нужен оптический нивелир, оснащенный встроенным компенсатором, а для четвертого класса нужен прибор с уровнем и компенсатором. В зависимости от классификации нивелирования, оптические приборы бывают таких видов:

высокоточные;
точные;
технические.

Принцип работы во время съемок

Чтобы не допускать ошибок и понимать принцип работы устройства, нужно знать, как он устроен изнутри и какие существуют его виды. Самые распространенные оптические приборы обладают различной степенью точности измерения. Обычно они состоят из зрительной трубы со специальным цилиндрическим уровнем, с помощью которого можно контролировать горизонт оптической оси.

Сквозь оптическую призматическую систему изображение проецируется в оптику трубы, а затем постоянно контролируется. Для того чтобы правильно его настроить для выполнения измерительных работ, нужно внимательно прочесть инструкцию. Благодаря специальным винтовым механизмам (азимутальным, подставочным и элевационным) можно обеспечить максимальную точность выставленного горизонта. Устройство ставят на специальную треногу с осью вращения.

Чтобы результаты измерений были более точными, а погрешности в определении расстояния между разными точками были сведены к минимуму, следует использовать нивелиры цифрового типа. Но для них нужно иметь рейки со специальными штрих-кодами, благодаря которым обеспечивается автоматическая регистрация данных с помощью микропроцессоров.

Принцип работы данного нивелира можно увидеть в интернете в специальных роликах. Если подобные рейки отсутствуют, то данные виды нивелиров применятся по аналогии с обычными оптическими.

Но помните, что перед применением даже самого простого оптического нивелира, его следует подвергнуть таким проверкам:

уровня при трубе;
уровня круглого;
горизонтальности сетей ниток.

Помимо этого, по уровню могут проверять и вертикаль сети ниток разметки устройства с уровнем при трубе.

Немаловажными показателями выступают еще цена деления уровня при трубе, а также ее краткость. Это позволяет определить пригодность.

Сами работы могут выполняться с применением оптических, а также водяных или лазерных уровней.

Нивелирование 4 класса методом средней нити

Для начала прибор приводится в рабочее положение посредством цилиндрического или контактного уровня. Потом зрительная труба наводится на поверхность темной стороны задней рейки, а пузырек уровня приводится в «нуль-пункт» элевационными или подъемными винтами. Отсчет можно снять посредством дальномерных и средних штрихов.

Таким же образом нужно выполнить съемку во время наведения трубы на поверхность темной стороны передней рейки, а затем на поверхность красной стороны передней части, а потом — на поверхность темной стороны задней части.

При условии применения оптического прибора с компенсатором следует, прежде всего, установить устройство в рабочее положение, а также проконтролировать нормальнее рабочее положение компенсатора. И только после этого приступать к процессу съемки.

Во время съемки все фиксируйте в полевом журнале. Удобнее всего применять для этого запоминающее устройство регистратора. Если была определена разница в значениях более 5 мм, то измерения проводят заново, при этом следует изменить высоту приборы как минимум на 3 см. По окончании полевых работ подсчитайте невязки по линии между исходными реперами. Это значение должно быть от 20 мм, все результаты нужно вносить в ведомость повышений.

Итак, выше были рассмотрены особенности и принцип работы оптического нивелира, который часто используется при строительных работах. В настоящее время альтернативы такому прибору не существует, поэтому при проведении геодезических работ он долго еще будет являться наиболее актуальным.

MetronX » Электронные нивелиры: особенности и принципы работы

Электронные нивелиры

Электронный нивелир – это геодезическое устройство, позволяющее делать качественные и надежные измерения. Главное преимущество такого оборудования – это возможность снимать отсчет по особой рейке с высокой точностью. Использование нивелира электронного типа позволяет исключить ошибки исполнителя и существенно ускорить процесс измерений.

Электронный нивелир принцип работы имеет простой, достаточно навести устройство на рейку, сделать фокусировку на изображении и нажать на кнопку. Устройство выполняет измерение, отображает на дисплее полученное значение и расстояние до рейки.

Если вы ищете информацию по запросу «электронный нивелир как пользоваться», то можно точно сказать, что в использовании устройство очень простое, все понятно на интуитивном уровне.

Если вы хотите знать электронный нивелир что это, то необходимо понимать, что это универсальный прибор, без которого сегодня невозможно обойтись при выполнении строительных, планировочных, фундаментных, дренажных и других работ.

Преимущества электронных нивелиров

Электронные нивелиры обладают такими основными положительными особенностями:

Полная автоматизация, благодаря которой результаты измерения сразу выводятся на экран прибора.
Защита от ударов и влаги. Благодаря этой особенности прибор можно использовать в любых условиях.
Встроенная память. Возможность записывать информацию на устройство.
Перенос данных на компьютер. При наличии слота для карты памяти, можно скидывать информацию с прибора на компьютер, чтобы проанализировать полученные результаты в более комфортных условиях.
Простота использования. Работа с прибором не требует особых навыков, все понятно на интуитивном уровне.

Все эти особенности оборудования позволяют гораздо быстрее и удобнее выполнять множество задач. Со временем такие инструменты становятся еще более развитыми, поскольку в них добавляют новые функции, которые позволяют выполнять измерения еще быстрее и точнее. Такие приспособления являются незаменимыми во многих сферах.

Виды нивелиров

В зависимости от выполняемых работ подбирают определенный вид прибора.

Существуют такие основные типы оборудования:

Цифровой. Приспособление, которое автоматически выдает результат на дисплей, после его наведения на рейку и фокусирования картинки.
Оптический. Показывает максимально точные результаты и может работать на больших расстояниях.
Лазерный. Принцип работы такого устройства заключается в использовании лазерного луча, который хорошо видно при выполнении замеров. Самый простой в применении нивелир.

Разнообразие устройств позволяет подобрать нивелиры для выполнения любых задач: ремонт, строительные, архитектурные или другие работы.

Покупка нивелиров в надежной компании

Компания Metronx предлагает приобрести современные высокоточные нивелиры разной конфигурации для всех видов работ. Наличие дополнительных аксессуаров и технических документов обеспечат простоту использования приспособления. В ассортименте нашего магазина имеется как бюджетный прибор с минимальным количеством функций, так и профессиональные нивелиры по сравнительно высокой цене.

Если с выбором возникнут трудности, вы всегда можете связаться с нашими менеджерами, которые помогут купить наилучшую для вас модель. Мы осуществляем доставку товара по всей России. На всю свою продукцию предоставляем гарантию, у нас есть собственный сервисный центр, куда можно сдавать оборудование. Ознакомьтесь с асортиментом нивелиров собственного производства MetronX

Объяснение принципа работы магнитного индикатора уровня

Принцип работы магнитного индикатора уровня широко используется в измерительных приборах уровня. Взаимодействие между поплавковыми магнитами внутри камеры и магнитными флажками вне камеры обеспечивает практически не требующую обслуживания непрерывную информацию об уровне. Этот тип индикатора уровня не требует питания, что делает его идеальным для различных приложений в различных отраслях промышленности.

Принцип работы магнитного индикатора уровня основан на воздействии одного магнита на соседние магниты.Механика проста, но очень эффективна, дает надежную и повторяемую информацию об уровне для непрерывного мониторинга и регистрации уровней жидкости.

Каков принцип работы магнитного индикатора уровня?

Принцип работы магнитного указателя уровня

Принцип работы магнитного указателя уровня заключается в том, что измерительный прибор использует ту же жидкость — и, следовательно, тот же уровень — что и резервуар. Индикатор уровня прикреплен к резервуару и соединяется непосредственно с измеряемой жидкостью.Внутри камеры находится поплавок с магнитным узлом внутри. Этот поплавок опирается на поверхность жидкости. Когда уровень жидкости поднимается или опускается, поплавок тоже. Когда поплавок движется вверх или вниз, магнитный узел вращает серию двухцветных магнитных флажков или створок, изменяя цвет визуальных индикаторов, установленных рядом с камерой, с одного цвета на другой.

Поскольку принцип работы магнитного индикатора уровня основан на взаимодействии между магнитами, эти приборы для измерения уровня не нуждаются в источнике питания.Кроме того, они практически не требуют обслуживания. Дополнительное преимущество: магнитная сила индикатора может влиять на дополнительные переключатели или передатчики, установленные вне камеры. Цветные флажки легко увидеть даже на расстоянии, и они соединены со шкалой для точных показаний. Как и для приборов любого уровня, размер и материал поплавка выбираются в зависимости от среды, температуры, давления и плотности рабочей среды.

Высокопроизводительные магнитные указатели уровня WIKA

Компания WIKA имеет более чем 60-летний опыт работы в этой области, поскольку наша дочерняя компания KSR-Kueblero получила один из первых патентов на магнитный указатель уровня.WIKA производит серию WMI, полную линейку высококачественных магнитных указателей уровня, которые обеспечивают годы точной информации об уровне. Поплавок в каждом MLI предназначен для каждого приложения. Материалы поплавкового магнита тщательно выбираются, чтобы минимизировать размер поплавка и камеры и обеспечить наилучшее соединение для конкретного материала и толщины стенки трубы. Байпасные камеры могут быть изготовлены из нескольких различных типов нержавеющей стали и сплавов (Hastelloy ^®, Inconel ^® и т. Д.) и другие материалы (тефлон ™, ПВХ и т. д.) в зависимости от среды и температуры процесса.

Магнитные указатели уровня модели WMI легко адаптируются. Они работают от −320 ° F до 1000 ° F (от −195 ° C до 537 ° C), от полного вакуума до 5000 фунтов на кв. Дюйм (344 бар) и для удельного веса всего 0,35. Флажки индикаторов могут быть красно-белыми, желто-черными или флуоресцентными. Шкалы могут быть указаны в британских единицах измерения (футы / дюймы), метрических единицах (мм / см / м) или процентах или даже настроены в соответствии с вашими конкретными требованиями.Вы также можете выбрать из нескольких технологических соединений, размеров соединений, вентиляционных и дренажных отверстий. Другие полезные варианты включают высокотемпературную изоляцию и криогенную изоляцию.

Магнитные указатели уровня WMI подходят для большинства промышленных и коммерческих приложений в:

Нефтеперерабатывающая и химическая промышленность
Энергетика и электростанции
Подогреватели питательной воды и котлы
Нефтегазовая промышленность
Морская разведка и бурение
Трубопровод Применение компрессоров
Целлюлозно-бумажная промышленность
Продукты питания и напитки
Газовые заводы
Фармацевтическая промышленность

Прибор уровня, основанный на принципе работы магнитного индикатора уровня, может обеспечить необходимую точность и надежность.WIKA может помочь вам найти лучший вариант для вашего приложения.

Типы уровнемеров и как они работают?

Как следует из названия, датчик для измерения уровня — это прибор, обеспечивающий непрерывное измерение уровня. Его можно использовать для определения уровня жидкости или сыпучего материала в конкретный момент времени. Уровни среды, такой как вода, вязкие жидкости и топливо, или сухой среды, такой как сыпучие материалы и порошки, могут быть измерены с помощью датчика.

Датчик измерения уровня используется во множестве приложений, требующих измерения уровня в контейнерах или резервуарах.Эти передатчики часто находят свое применение в транспортировке материалов, производстве продуктов питания и напитков, энергетике, химической промышленности и водоочистке.

Принцип работы уровнемеров

Принцип работы вышеупомянутых уровнемеров зависит от их основного принципа. Например, емкостные датчики уровня работают через конденсатор, гидростатические датчики уровня зависят от давления жидкости в контейнере для хранения для измерения уровня, в то время как ультразвуковые датчики уровня преобразуют расстояние, пройденное ультразвуковой волной, для определения уровня и так далее.Однако все эти уровнемеры измеряют уровень одним из трех способов:

Вес жидкости
Напор жидкости
Положение жидкости в емкости

Если вы присмотритесь, все датчики давления, описанные в этом посте, принимают во внимание любой из трех факторов для получения надлежащего измерения. Измерения уровня подразделяются на два типа — прямые и косвенные измерения уровня или выполняются контактными или бесконтактными датчиками.Прямые измерения уровня считаются идеальными для небольших изменений уровня, которые наблюдаются в различных промышленных резервуарах. Однако большинство уровнемеров предназначены для косвенных измерений уровня, поскольку они чувствительны и предназначены для измерений слишком высокого или слишком низкого уровня, когда прямое измерение становится затруднительным. Ультразвуковые датчики уровня можно использовать в контактной или бесконтактной конфигурации.

Типы уровнемеров:

Датчики измерения уровня бывают семи типов.Каждый тип передатчика работает по-своему, что делает его полезным для различных типов процессов.

Емкостные уровнемеры Эти датчики используют жидкость, хранящуюся в резервуаре или контейнере, в качестве диэлектрической среды между двумя или более электродами. Энергетическая емкость конденсаторной цепи увеличивается, когда жидкости больше, и уменьшается, если жидкости меньше. Измеряя изменения значения емкости, датчики уровня емкости могут рассчитать текущий уровень заполнения бака или контейнера.
Гидростатические уровнемеры Эти датчики, также известные как датчики уровня давления, помогают определять содержимое жидкости в контейнере, измеряя давление находящегося в нем тела жидкости. Чем больше сила жидкости, тем больше объем жидкости.
Магнитные уровнемеры В этих передатчиках используется магнитный объект, который подвешен на плавучем поплавке.Обычно это узкая вспомогательная колонна, чтобы ограничить боковые движения поплавка. Пока поплавок находится на поверхности жидкости, его движение измеряется другим магнитным устройством. Это позволяет передавать точный и стабильный уровень заполнения. Этот метод подходит для непрерывных измерений из-за тенденции поплавка подниматься или опускаться в зависимости от уровня жидкости.
Радарные уровнемеры Эти передатчики работают по принципу радара, используя излучение радиоволн.Эти передатчики обычно устанавливаются наверху резервуара, заполненного жидкостью. Передатчик отправляет радиолокационный сигнал в жидкость и принимает отражение сигнала. Затем передатчики анализируют текущий уровень заполнения резервуара на основе времени, которое требуется переданному сигналу, чтобы вернуться.
Ультразвуковой датчик уровня В этом типе передатчика ультразвуковой преобразователь устанавливается на верхней части контейнера с жидкостью или рядом с ним.Преобразователь излучает ультразвуковой импульс. Импульс ударяется о поверхность жидкости и отражается. Затем датчик рассчитывает уровень заполнения на основе времени между переданным и полученным сигналом.
Управляемые микроволновые уровнемеры Эти передатчики работают, посылая микроволновый импульс через сенсорный кабель или стержень. Сигнал попадает на поверхность жидкости и возвращается к сенсору, а затем к корпусу трансмиттера.Электроника, встроенная в корпус трансмиттера, определяет уровень заполнения в зависимости от времени, за которое сигнал проходит вниз по датчику и снова поднимается вверх. Эти типы датчиков уровня используются в промышленных приложениях во всех областях технологических процессов.
Датчики уровня жидкости Эти датчики разработаны для определения уровней жидкостей. Датчики уровня жидкости также используются для обнаружения границ раздела между двумя разными жидкостями, такими как масло и вода.Датчики уровня жидкости в основном используются для измерения уровня жидкости в резервуарах для хранения, транспортных резервуарах, а также резервуарах для хранения воды. Эти датчики давления измеряют уровень, измеряя напор жидкости.

В ряде промышленных приложений одним из важных элементов управления технологическим процессом является знание того, сколько газа или жидкости присутствует в данном контейнере. Необходимо следить за тем, чтобы уровни заполнения данного вещества не превышали уровень заполнения. Таким образом, датчики измерения уровня играют важную роль в мониторинге уровня заполнения контейнеров, сосудов или резервуаров.В следующем посте мы поговорим о преимуществах вышеупомянутых уровнемеров. Чтобы узнать больше об этих передатчиках, вы можете связаться с экспертами.

Похожие сообщения

Обзор различных типов промышленных преобразователей — Часть I
Обзор различных типов промышленных преобразователей — Часть II
Каковы преимущества различных типов датчиков измерения уровня?
Как выбрать между датчиком уровня и переключателем уровня?

Принцип работы индикаторов уровня

— Inst Tools

Определение индикатора уровня

Указатели уровня — это устройства, используемые для измерения уровня жидкостей в различных промышленных приложениях.Эти приборы используются для определения уровня жидкости в емкостях, бочках. сосуды под давлением и т.д ..

Есть много индикаторов уровня для различных приложений. Обычно жидкости используются во многих формах в промышленных отраслях промышленности. Без соответствующих устройств будет очень сложно определить количество и уровень хранимой жидкости. Кроме того, в определенных ситуациях, когда природа жидкости опасна или место, в котором она хранится, имеет такую природу, что невозможно определить уровень вручную, тогда индикаторы уровня имеют первостепенное значение.

В зависимости от типа используемого приложения следует выбирать тип индикатора уровня. Например, в обрабатывающей промышленности трубчатые указатели уровня используются для лучшей визуальной индикации уровня жидкости. Если это для бесконтактного измерения уровня, то должны использоваться индикаторы радарного типа или ультразвуковые индикаторы.

Типы индикаторов уровня

Есть много разных типов индикаторов уровня, каждый со своим приложением.

Прозрачные указатели уровня очень полезны в химической промышленности и при производстве нефтехимических удобрений.Поскольку жидкость хранится при высоком давлении и высокой температуре, прозрачный индикатор уровня очень полезен для определения уровня жидкости.
Индикаторы уровня Reflex предназначены для приложений, связанных с высокими температурами, высоким давлением и использованием агрессивных жидкостей. Бесцветная жидкость, используемая в этом устройстве, дает лучшую четкость индикации уровня.
Магнитные указатели уровня — это красные повторители, которым требуются магнитные указатели уровня. Цилиндрические поплавки и мощные магниты используются для определения уровня жидкости.За движением поплавка следят магнитные капсулы, и, таким образом, отображается уровень. Индикаторы этого типа имеют хорошую видимость и абсолютно безопасны в использовании, так как содержат не хрупкую металлическую камеру.

Некоторыми другими указателями уровня для справки являются трубчатые указатели уровня, индикаторы уровня поплавка и борта, индикаторы потока через визирные указатели, индикаторы потока оконного типа, манометры и двухцветные индикаторы. Некоторые индикаторы уровня оснащены различными функциями, такими как встроенный контроллер, непрерывное измерение выходного сигнала и регулируемые переключатели аварийной сигнализации.

Прозрачный уровнемер

Принцип действия

Помимо указателей уровня со стеклянной трубкой, прозрачные указатели уровня всегда снабжены двумя пластинчатыми прозрачными стаканами, между которыми находится жидкость. Уровень жидкости указывается в результате разной прозрачности двух сред и, в некоторых случаях (для водяного пара), путем перемещения вверх на поверхность разделения (между жидкими и газообразными веществами) источника света, расположенного сзади. датчика, лучи которого полностью отражаются до наблюдателя.

Приложения

Прозрачные указатели уровня подходят почти для всех установок. Фактически разрешают:

Использование слюдяных экранов или экранов из политрифторхлорэтилена для защиты стекла от коррозионного воздействия технологической жидкости.
наблюдение за интерфейсом.
наблюдение жидкого цвета.

Этот прибор состоит из металлического корпуса с внутренней камерой и одним или несколькими передними окнами (с каждой стороны датчика).На каждое окно нанесено специальное высокопрочное прозрачное стекло с уплотнительным швом и металлическая накладка, удерживаемая болтами и гайками. Камера соединяется с емкостью крестовыми соединениями и фланцевыми, резьбовыми или приварными концами. Обычно между прибором и его соединительными концами устанавливают клапаны, чтобы разрешить запорный трубопровод и разобрать датчик уровня без опорожнения резервуара. Сливные клапаны также могут быть установлены на устройство крестового соединения.

Чтобы избежать утечки в случае разрушения стекла, предохранительный шаровой кран может быть предусмотрен в крестовине или запорной арматуре.Такой индикатор подходит для воды / пара. Для защиты стеклянных поверхностей от коррозионного воздействия технологической жидкости прозрачные уровнемеры могут быть оснащены слюдяными или политрифторхлорэтиленовыми экранами. Этот вид индикатора подходит для бесцветных и очень текучих жидкостей.

В некоторых случаях (например, для воды / пара) наилучшие показания получаются при перемещении вверх по поверхности раздела (граница раздела жидкость / пар или пар) источника света, расположенного на задней стороне датчика, лучи которого полностью отражаются до наблюдателя.

Уровнемер Reflex

Принцип действия

Принцип действия стеклянных уровнемеров

основан на законах преломления и отражения света. В уровнемерах со стеклянным отражателем используются стекла, лицевая сторона которых прилегает к камере и имеет призматические канавки с углом сечения 90 °. Во время работы камера заполняется жидкостью в нижней зоне и газами или парами в верхней зоне; уровень жидкости отличается разной яркостью стекла в жидкости и в газовой / паровой зоне.Датчики уровня Reflex не нуждаются в особом освещении: достаточно дневного освещения. Только в ночное время необходимо обеспечить искусственное освещение.

Различная яркость в двух зонах получается, как описано ниже:

Жидкая зона

Эта зона выглядит довольно темной, когда датчик работает и освещается, как указано выше. С учетом конструкции, большинство световых лучей окружающей среды, падающих на внешнюю поверхность стекла, совершенно перпендикулярны указанной стороне и, следовательно, не отклоняются от стекло.Эти лучи достигают границы раздела стекло / жидкость под углом прибл. 45 °. Критический угол стекло / жидкость всегда превышает 45 °. Поэтому лучи, падающие в пределах критического угла (практически все), преломляются внутри жидкости, и, поскольку внутренние стенки измерительной камеры не отражают, лучи не видны снаружи. Фактически, зона будет казаться наблюдателю темной, почти черной.

Зона газ / пар

Эта зона кажется наблюдателю почти серебряной.Что касается жидкой зоны, световые лучи достигают границы раздела стекло / газ-пар под углом около 45 °. Поскольку этот угол больше критического угла стекло / газ-пар, лучи не преломляются, а полностью отражаются, делая поворот на 90 °, таким образом, снова достигая ближайшей границы раздела стекло / газ-пар под углом 45 °. По той же причине они будут отражены и повернуты на 90 ° к наблюдателю, которому зона будет казаться серебряной.

Приложения

Стеклянные уровнемеры

Reflex могут использоваться в большинстве случаев и обладают большими преимуществами с точки зрения: низкой начальной стоимости, низких эксплуатационных расходов, легкости считывания уровня.

Уровнемеры

Reflex нельзя использовать в некоторых случаях, например:

, когда необходимо считывать уровень разделения между двумя жидкостями (граница раздела).
, когда помимо индикации уровня требуется наблюдение за цветом жидкости.
, когда технологическая среда представляет собой водяной пар под высоким давлением, поскольку в этом случае стекло необходимо защитить от растворяющего действия котловой воды с помощью слюдяных экранов.
, когда технологическая жидкость может вызвать коррозию стекла (например,грамм. высокотемпературные щелочные растворы или фтористоводородная кислота), поскольку для защиты стекла необходимо использовать экраны из ICA или политрифторхлорэтилен.

Магнитный уровнемер

Магнитный уровнемер — это прибор для считывания показаний уровня на любом предприятии или в любых условиях эксплуатации, обеспечивающий бесплатное обслуживание, профилактику утечек, экологическую безопасность, надежное и беспроблемное применение с химически агрессивными, загрязняющими, вредными или ядовитыми, легковоспламеняющимися или взрывчатыми веществами, оптически подобный интерфейс жидкости.

Принцип действия

Работа магнитного уровнемера основана на некоторых элементарных физических принципах:

Принцип, согласно которому жидкость в сообщающихся сосудах всегда находится на одном уровне
Принцип Архимеда, согласно которому тело, погруженное в жидкость, получает плавучесть, равную весу вытесненной жидкости.
Принцип притяжения между северным и южным полюсами двух постоянных магнитов и принцип отталкивания между одинаковыми полюсами.

Этот принцип имеет два применения в магнитном уровнемере:

сначала между магнитом в поплавке камеры и каждым магнитом индикаторной шкалы
секунда между магнитами индикаторной шкалы

Приложения

Диапазон применения очень широк и включает все ситуации, в которых используются жидкости:

при высоком давлении, при низкой или высокой температуре
при низком давлении, при низкой или высокой температуре
химически агрессивный
Загрязнитель окружающей среды
вредно или ядовито для здоровья людей
легковоспламеняющиеся или взрывоопасные
с идентичными оптическими характеристиками наложенных фаз (интерфейс)

Дизайн

В состав магнитного уровнемера входят:

вертикальная камера, состоящая из трубы подходящего диаметра и толщины, содержащей поплавок, в которой постоянный магнит размещен точно на линии уровня жидкости
две горизонтальные патрубки для соединения с сосудом, содержащим жидкость, уровень которой мы хотим узнать
два запорных клапана (рекомендуется, но не обязательно) по одному на каждой патрубке, чтобы изолировать датчик уровня
— индикаторная шкала вне вертикальной камеры, состоящая из корпуса из немагнитного материала с прозрачной передней поверхностью, содержащего набор небольших постоянных магнитов, заключенных в маленькие цилиндры, которые могут вращаться вокруг своей горизонтальной оси.

Эти цилиндры имеют внешнюю поверхность двух разных цветов. В зависимости от ориентации каждого магнита (из-за действия магнита в поплавке) каждый цилиндр будет иметь внешнюю половину своей поверхности того или иного цвета.

Индикационная шкала будет одного цвета (например, белого) на площади камеры, занятой газовой, паровой или паровой фазой, контрастирующей с другим цветом (например, красным) на площади камеры, занимаемой жидкой фазой. Система сигнализации при повреждении поплавка.Три нижних цилиндра индикаторной шкалы расположены ниже, чем нижнее соединение магнитного указателя уровня. Они используются для контроля эффективности поплавка. При повреждении поплавка и его последующем погружении в жидкость эти три цилиндра показывают желтые поверхности. Эти указатели уровня очень подходят для считывания показаний границы раздела: поплавок указателя уровня должен только погрузиться в жидкость с более низким удельным весом и плавать в жидкости. имеющий более высокий удельный вес.

Reflex Level Gauge vs.Прозрачный уровнемер

Рефлекторный указатель уровня представляет собой цельный кусок стекла, который устанавливается на одной стороне емкости. Он плоский снаружи, с рядом призм внутри, обращенных к жидкости внутри сосуда. В рефлекторном уровнемере используется призматическое стекло для точного измерения уровня жидкости внутри емкости; когда свет попадает на стекло на той части стекла, которая не содержит жидкости, призма будет отражать свет непосредственно за пределы датчика.

Эта «сухая» область шкалы будет окрашена в серебристый цвет.Затем, когда свет падает на часть стекла, покрытую жидкостью, свет отражается от задней части камеры. Эта «мокрая» часть датчика будет отображать жидкость черным цветом. Два контрастирующих цвета образуют четкую очерченную линию, которая позволяет просматривать и оценивать результаты измерения с расстояния в несколько ярдов.

Для рефлекторного уровнемера есть три варианта серии давления: низкий, средний и высокий. Самая низкая температура, которую могут выдержать рефлекторные датчики, составляет -20 градусов F.

Прозрачный уровнемер отличается по конструкции и составу. Нетрубчатый прозрачный указатель уровня будет снабжен двумя пластинчатыми прозрачными стаканами; жидкость находится между двумя стаканами. Затем на уровень жидкости указывает разная прозрачность двух сред. Исключение составляют случаи, когда измеряется пар, который поднимается вверх по поверхности раздела между жидкостью и паром.

В задней части прозрачного уровнемера расположен источник света, лучи которого отражаются вниз к наблюдателю, чтобы можно было оценить или прочитать результат измерения.Прозрачный уровнемер подходит почти для всех установок и позволяет использовать слюдяные экраны для превосходной защиты стекла (если окружающая среда является агрессивной, то вместо них следует использовать экраны Kel-F).

Принципы измерения уровня

W В связи с широким разнообразием подходов к измерению уровня и наличием 163 поставщиков, предлагающих один или несколько типов приборов для измерения уровня, выбор подходящего для вашего применения может быть очень трудным.В последние годы выделяются технологии, основанные на разработках микропроцессоров. Например, испытанный метод измерения напора жидкости получил новую жизнь благодаря «умным» датчикам дифференциального давления (DP). Современные приборы для измерения местного уровня могут включать диагностические данные, а также данные о конфигурации и процессе, которые могут передаваться по сети на приборы удаленного контроля и управления. Одна модель даже обеспечивает локальное ПИД-регулирование.Вот некоторые из наиболее часто используемых методов измерения уровня жидкости:

Фото 1. На этом виде типичного ВЧ емкостного датчика показано, что электронное шасси увеличено в два раза по размеру корпуса.

• ВЧ-емкость

• Электропроводность (проводимость)

• Измерение гидростатического напора / резервуара

• Радар

• Ультразвуковой

Однако прежде чем вы решите, какой из них подходит для вашего применения, вам необходимо чтобы понять, как работает каждый из них, и какую теорию стоит за этим.(У каждого метода есть свои сокращения, поэтому вы можете найти врезку «Аббревиатуры для общей терминологии измерения потока», полезную ссылку во время следующих обсуждений.)

Емкость RF

Технология RF (радиочастоты) использует электрические характеристики конденсатора в нескольких различных конфигурациях для измерения уровня. Этот метод, обычно называемый высокочастотной емкостью или просто радиочастотным, подходит для определения уровня жидкостей, суспензий, гранул или границ раздела фаз, содержащихся в емкости.Доступны конструкции для измерения уровня технологического процесса в определенной точке, в нескольких точках или непрерывно по всей высоте резервуара. Радиочастоты для всех типов находятся в диапазоне от 30 кГц до 1 МГц.

Теория измерения емкости. Все системы уровня ВЧ используют усовершенствования одного и того же метода измерения емкости, и в основе всех них лежит одна и та же основная теория. Электрическая емкость (способность накапливать электрический заряд) существует между двумя проводниками, разделенными расстоянием d, как показано на рисунке 1.Первым проводником может быть стенка сосуда (пластина 1), а вторым — измерительный зонд или электрод (пластина 2). Два проводника имеют эффективную площадь А, перпендикулярную друг другу. Между проводниками находится изолирующая среда — непроводящий материал, участвующий в измерении уровня.

Величина емкости здесь определяется не только расстоянием и площадью проводников, но и электрическими характеристиками (относительной диэлектрической проницаемостью, K) изоляционного материала.Значение K влияет на емкость накопления заряда в системе: чем выше K, тем больше заряда она может накопить. Коэффициент K для сухого воздуха равен 1,0. Жидкости и твердые вещества имеют значительно более высокие значения, как показано в Таблице 1.

Сокращения для общей терминологии измерения расхода
Сокращения	Термин	A AM C FMCW FM GWR H HTG I RF K RF LT P DP PT R RF RF RF TT TDR	Емкость с частотной модуляцией Амплитудно-модулированная -модулированный непрерывная волна частотно-модулированный волноводный радар напор или гидростатическая головка гидростатический резервуар импеданс относительная диэлектрическая постоянная датчик уровня давление перепад давления датчик давления сопротивление радиочастота датчик температуры временная рефлектометр	РФ емкость Радар или микроволновая печь ВЧ емкость Радар или микроволновая печь Радар или микроволновая печь Радар или микроволновая печь Измерение гидростатического напора Измерение гидростатического напора емкость Емкость Измерение гидростатического напора Измерение гидростатического напора Измерение гидростатического напора емкость Гидростатический напор Радар или микроволновая печь

Емкость для основной схемы конденсатора, показанной на рисунке 1, может быть вычислена по уравнению:

C = E (KA / d) (1)

где:

C = емкость в пикофарадах (пФ)

Рисунок 1.Все основные конденсаторы работают по одному и тому же принципу.

E = постоянная, известная как абсолютная диэлектрическая проницаемость свободного пространства

K = относительная диэлектрическая проницаемость изоляционного материала

A = эффективная площадь проводников

d = расстояние между проводниками

Применить Используя эту формулу для системы измерения уровня, вы должны предположить, что технологический материал является изоляционным, что, конечно, не всегда верно.Голый проводящий чувствительный электрод (зонд) вставляется в резервуар (см. Рис. 2), чтобы действовать как один проводник конденсатора. Металлическая стенка резервуара действует как другая. Если резервуар неметаллический, в резервуар должен быть вставлен проводящий заземляющий провод, который будет действовать как другой проводник конденсатора.

При пустом резервуаре изолирующей средой между двумя проводниками является воздух. При заполненном баке изолирующим материалом является технологическая жидкость или твердое вещество. Когда уровень в резервуаре повышается, чтобы начать закрывать зонд, часть изолирующего эффекта воздуха переходит в изолирующий эффект обрабатываемого материала, вызывая изменение емкости между зондом и землей.Эта емкость измеряется для прямого линейного измерения уровня в резервуаре.

ТАБЛИЦА 1
Диэлектрическая проницаемость веществ образца
Вещество Изопропиловый спирт Керосин Кинар Минеральное масло Керосин Минеральное масло 1,8 8,0 2,1 80 4,0 3,0 2,0

Как показано на рисунке 2, электродный датчик или зонд подключается непосредственно к высокочастотному датчику уровня, который устанавливается вне резервуара.В одной конструкции, когда зонд установлен вертикально, система может использоваться как для непрерывного измерения уровня, так и для одновременного многоточечного контроля уровня. В качестве альтернативы, для измерения точечного уровня один или несколько датчиков могут быть установлены горизонтально через боковую часть резервуара; На Рисунке 2 показано, что этот тип используется как сигнализация высокого уровня. На фото 1 показан типичный узел зонда с увеличенным видом микропроцессорного передатчика, который помещается в корпус; при использовании его цифровой индикатор смотрит вверх.Передача сигнала измерения уровня может иметь несколько форм, как и прибор, который принимает сигнал в локальном или удаленном месте.

Как показано на рисунке 2, выходной сигнал преобразователя составляет 4–20 мА постоянного тока плюс дополнительный протокол HART для удаленной диагностики, изменения диапазона, сухой калибровки и т. Д. Прибор, принимающий сигнал, может быть распределенной системой управления (DCS), программируемым логическим контроллером (PLC), компьютером Pentium III или самописцем с полосками или круговыми диаграммами.

Рисунок 2. В емкостном ВЧ методе измерения уровня жидкости электродный датчик подключается непосредственно к ВЧ-передатчику за пределами резервуара.

Когда обрабатываемый материал является проводящим, чувствительный зонд покрывается изолирующей оболочкой, такой как тефлон или кайнар. Изолированный зонд действует как одна пластина конденсатора, а проводящий технологический материал — как другая. Последний, будучи проводящим, электрически подключается к заземленному металлическому резервуару. Изолирующей средой или диэлектриком для этого применения является оболочка зонда.По мере изменения уровня проводящего технологического материала происходит пропорциональное изменение емкости. Обратите внимание, что на это измерение не влияют изменения температуры или точный состав обрабатываемого материала.

РЧ-импеданс или РЧ-вход. Когда другая электрическая характеристика, импеданс, появляется в изображении, результатом являются дальнейшие уточнения в измерении уровня радиочастоты. Предлагая повышенную надежность и более широкий диапазон использования, эти варианты базовой радиочастотной системы называются радиочастотной проводимостью или радиочастотным импедансом.В цепях ВЧ или переменного тока сопротивление Z определяется как полное сопротивление протеканию тока:

Z = R + 1 / j 2 pf C (2)

, где:

R = сопротивление в Ом

Дж. = квадратный корень из минус 1 (–1)

p = константа 3,1416

f = частота измерения (радиочастота для измерения RF)

C = емкость в пикофарадах

Прибор для измерения уровня импеданса RF измеряет это полное сопротивление а не просто емкость.Некоторые системы измерения уровня называются типами РЧ-допуска. Полная проводимость, A, определяется как мера того, насколько легко РЧ или переменный ток протекает в цепи, и, следовательно, является обратной величиной импеданса (A = 1 / Z). Таким образом, нет принципиальной разницы между РЧ-импедансом и РЧ-проводимостью как технологией измерения уровня.

В некоторых случаях обрабатываемый материал имеет тенденцию к образованию покрытия на датчике уровня. В таких случаях, которые нередки для приложений измерения уровня, может возникнуть значительная ошибка измерения, поскольку прибор измеряет дополнительную емкость и сопротивление от отложений покрытия.В результате датчик сообщает более высокий и неправильный уровень вместо фактического уровня в резервуаре.

Рис. 3. При кондуктивном типе измерения уровня два датчика с двойным наконечником определяют максимальный и минимальный уровни в резервуаре.

Обратите внимание, что уравнение для импеданса включает сопротивление R. Метод импеданса RF может быть снабжен специальной схемой, способной измерять компоненты сопротивления и емкости покрытия и емкостного компонента в зависимости от фактического уровня технологического материала.Схема предназначена для электронного решения математической зависимости, тем самым создавая токовый выход 4–20 мА, который пропорционален только фактическому уровню обрабатываемого материала. На него практически не влияет какое-либо покрытие на датчике, что позволяет радиочастотной системе продолжать работать надежно и точно.

Проводимость

Метод измерения уровня жидкости основан на электрической проводимости измеряемого материала, который обычно представляет собой жидкость, которая может проводить ток с источником низкого напряжения (обычно <20 В).Следовательно, этот метод также называют системой проводимости. Электропроводность - это относительно недорогой и простой метод обнаружения и контроля уровня в сосуде.

Одним из распространенных способов создания электрической цепи является использование зонда с двумя наконечниками, который исключает необходимость заземления металлического резервуара. Такие датчики обычно используются для определения предельного уровня, и обнаруживаемая точка может быть границей между проводящей и непроводящей жидкостью.

На рис. 3 показано устройство с двумя датчиками с двумя наконечниками, которые определяют максимальный и минимальный уровни.Когда уровень достигает верхнего датчика, замыкается переключатель, чтобы запустить нагнетательный насос; когда уровень достигает нижнего датчика, переключатель размыкается, чтобы остановить насос.

Гидростатический напор

Рис. 4. Метод гидростатического напора или дифференциального давления может добавлять измерения (слева) для гидростатического измерения в резервуаре (HTG).

Одним из старейших и наиболее распространенных методов измерения уровня жидкости является измерение давления, оказываемого столбом (или верхом) жидкости в сосуде.Основные соотношения:

P = mHd

или:

H = mP / d (3)

, где в последовательных единицах:

P = давление

м = постоянная

H = напор

d = плотность

P обычно выражается в фунтах на квадратный дюйм; H в футах; и d, в фунтах на кубический фут; но можно использовать любую комбинацию единиц, при условии, что коэффициент m отрегулирован соответствующим образом.

Плотность жидкости зависит от температуры. Поэтому для обеспечения максимальной точности измерения уровня плотность должна быть компенсирована или выражена по отношению к фактической температуре измеряемой жидкости.Это случай с гидростатическим замером резервуара (HTG), описанным ниже.

На протяжении десятилетий приборы типа DP — задолго до ячейки DP — использовались для измерения уровня жидкости. Измерители с диафрагмой, изначально разработанные для измерения перепада давления через отверстие в трубопроводе, легко приспособлены для измерения уровня. Современные интеллектуальные передатчики DP одинаково хорошо адаптируются к измерениям уровня и используют те же основные принципы, что и их предшественники. В открытых сосудах (не находящихся под давлением или вакуумом) труба на дне сосуда или рядом с ним соединяется только со стороной высокого давления корпуса расходомера, а сторона низкого давления открыта в атмосферу.Если сосуд находится под давлением или под вакуумом, нижняя сторона измерителя имеет соединение трубы рядом с верхом сосуда, так что прибор реагирует только на изменения напора жидкости (см. Рисунок 4).

Преобразователи

DP сегодня широко используются в обрабатывающей промышленности. Фактически, более новые интеллектуальные передатчики и обычные сигналы 4–20 мА для связи с удаленными РСУ, ПЛК или другими системами фактически привели к «возрождению» этой технологии. Однако проблемы с грязными жидкостями и стоимость трубопроводов на новых установках открыли двери для еще более новых, альтернативных методов.

Гидростатический резервуар для измерения. Одним из растущих специализированных приложений для систем, включающих гидростатические измерения, является гидростатический резервуар (HTG). Это новый стандартный способ точного измерения запасов жидкости и отслеживания перекачки в резервуарных парках и аналогичных хранилищах с несколькими резервуарами. Системы HTG могут предоставить точную информацию об уровне, массе, плотности и объеме содержимого в каждом резервуаре. Эти значения также могут быть объединены в цифровую сеть для множественного удаленного доступа с компьютера из безопасной зоны.

Рис. 5. Радиолокационное (микроволновое) измерение уровня может использовать любой из двух типов конструкции антенны в верхней части судна.

На рисунке 4 показана упрощенная система, которая включает в себя только один датчик давления (PT) с датчиком температуры (TT) и использует новый датчик уровня (LT) для обнаружения скопления воды на дне резервуара. . Массу (вес) содержимого резервуара можно рассчитать из гидростатического напора (измеренного с помощью PT), умноженного на площадь резервуара (полученного из справочной таблицы).Отношение температуры и плотности жидкости можно использовать для расчета объема и уровня при условии, что резервуар не находится под давлением. Данные, вводимые в компьютерную систему, позволяют выполнять все расчеты в автоматическом режиме, а результаты постоянно доступны для целей мониторинга и учета.

Датчик уровня с датчиком, установленным под углом в нижней части резервуара, представляет собой инновационный способ обнаружения скопления воды, отделенной от масла, и контроля только отбора продукта.Более того, измеряя уровень границы раздела вода-масло, LT предоставляет средства точной корректировки уровня воды, который был бы неправильно измерен как продукт.

Хотя датчик DP чаще всего используется для измерения гидростатического давления для измерения уровня, следует упомянуть и другие методы. В одной из более новых систем используется датчик давления в виде зонда из нержавеющей стали, который очень похож на грушу термометра. Зонд просто опускается в резервуар по направлению к дну, опираясь на пластиковую трубку или кабель, по которому проводится проводка к измерителю, установленному снаружи на резервуаре или рядом с ним.Измеритель отображает данные уровня и может передавать информацию другому приемнику для удаленного мониторинга, записи и управления.

Еще одним новым гидростатическим измерительным устройством является преобразователь с сухими ячейками, который, как утверждается, предотвращает загрязнение технологической жидкости маслом ячейки давления. Он включает в себя специальные диафрагмы из керамики и нержавеющей стали и, по-видимому, используется во многом так же, как датчик перепада давления.

Радар или микроволновая печь

Радарные методы измерения уровня иногда называют микроволновыми.Оба используют электромагнитные волны, обычно микроволнового диапазона X (10 ГГц). Эта технология адаптируется и совершенствуется для измерения уровня, поэтому вам следует ознакомиться с последними предложениями. Большинство приложений были разработаны для непрерывного измерения уровня.

В основном все типы работают по принципу излучения микроволн вниз от датчика, расположенного наверху емкости. Датчик принимает обратно часть энергии, которая отражается от поверхности измеряемой среды.Время прохождения сигнала (называемое временем полета) используется для определения уровня. Для непрерывного измерения уровня существует два основных типа неинвазивных систем, а также один инвазивный тип, который использует кабель или стержень в качестве волновода и проходит вниз в содержимое резервуара почти до его дна.

В одном из типов неинвазивных систем используется технология, называемая частотно-модулированной непрерывной волной (FMCW). Из электронного модуля наверху резервуара генератор датчика отправляет линейную развертку частоты с фиксированной полосой пропускания и временем развертки.Отраженный радиолокационный сигнал задерживается пропорционально расстоянию до ровной поверхности. Его частота отличается от частоты передаваемого сигнала, и два сигнала смешиваются с новой частотой, пропорциональной расстоянию. Эта новая частота преобразуется в очень точную меру уровня жидкости.

Рис. 6. При непрерывном ультразвуковом измерении уровня датчик, установленный в верхней части резервуара, посылает волны волн вниз на материал для определения его уровня.

Датчик выдает частотно-модулированный (FM) сигнал, который изменяется от 0 до ~ 200 Гц на расстоянии от 0 до 200 футов (60 м). Преимущество этого метода заключается в том, что сигналы измерения уровня являются FM, а не AM, что дает те же преимущества, что и радиоволны. Большая часть шума танка находится в диапазоне AM и не влияет на сигналы FM.

Вторая неинвазивная технология, импульсный радар или импульсный времяпролетный метод, работает по принципу, очень похожему на принцип ультразвукового импульсного метода.Импульс радара направлен на поверхность жидкости, и время прохождения обратного импульса используется для расчета уровня. Поскольку импульсный радар имеет меньшую мощность, чем FMCW, на его работу могут влиять препятствия в резервуаре, а также пенопласт и материалы с низкой диэлектрической проницаемостью (K <2).

Антенны для неинвазивных методов бывают двух конструкций: параболическая антенна и коническая. Схематически рисунок 5 показывает, что параболическая тарелочная антенна имеет тенденцию направлять сигналы по более широкой области, в то время как конус имеет тенденцию ограничивать сигналы на более узком нисходящем пути.Выбор того или другого и его диаметра зависит от факторов применения, таких как препятствия в резервуаре, которые могут служить отражателями, наличие пены и турбулентность измеряемой жидкости.

Рис. 7. Не каждый метод измерения уровня подходит для данного приложения.

Рис. 8. Начальная стоимость пяти технологий непрерывного и точечного измерения уровня варьируется.

Волноводный радар (GWR) — это инвазивный метод, который использует стержень или кабель для направления микроволны, когда она проходит вниз от датчика в измеряемый материал и до дна сосуда. . Основой для GWR является рефлектометрия во временной области (TDR), которая использовалась в течение многих лет для обнаружения разрывов на длинных отрезках кабеля, проложенных под землей или в стенах зданий. Генератор TDR вырабатывает более 200 000 импульсов электромагнитной энергии, которые проходят по волноводу и обратно.Диэлектрик измеряемой жидкости вызывает изменение импеданса, которое, в свою очередь, вызывает отражение волны. Время прохождения импульсов вниз и назад используется как мера уровня.

Волновод обеспечивает высокоэффективный путь прохождения импульса, так что ухудшение сигнала сводится к минимуму. Таким образом, можно эффективно измерять материалы с чрезвычайно низкой диэлектрической проницаемостью (K <1,7 против K = 80 для воды). Кроме того, поскольку импульсные сигналы передаются направляющей, турбулентность, пена или препятствия в резервуаре не должны влиять на измерение.GWR может работать с различным удельным весом и отложениями или покрытиями среды. Однако это инвазивный метод, и зонд или направляющая могут быть повреждены лезвием мешалки или коррозионной активностью измеряемого материала.

Ультразвуковые и звуковые

Как ультразвуковые, так и ультразвуковые приборы уровня работают по основному принципу использования звуковых волн для определения уровня жидкости. Частотный диапазон для ультразвуковых методов составляет ~ 20–200 кГц, а звуковые типы используют частоту 10 кГц.Как показано на рисунке 6, датчик, установленный на верхней части резервуара, направляет волны вниз импульсами на поверхность материала, уровень которого необходимо измерить. Отголоски этих волн возвращаются к датчику, который выполняет вычисления, чтобы преобразовать расстояние, пройденное волной, в меру уровня в резервуаре. Пьезоэлектрический кристалл внутри преобразователя преобразует электрические импульсы в звуковую энергию, которая распространяется в форме волны с установленной частотой и с постоянной скоростью в данной среде.Средой обычно является воздух над поверхностью материала, но это может быть слой азота или другого пара. Звуковые волны излучаются импульсами и возвращаются преобразователем в виде эха. Прибор измеряет время, за которое всплески дойдут до отражающей поверхности и вернутся. Это время будет пропорционально расстоянию от датчика до поверхности и может использоваться для определения уровня жидкости в резервуаре. Для практического применения этого метода необходимо учитывать ряд факторов.Вот несколько ключевых моментов:

• Скорость звука в среде (обычно в воздухе) зависит от температуры среды. Преобразователь может содержать датчик температуры для компенсации изменений рабочей температуры, которые могут изменить скорость звука и, следовательно, расчет расстояния, который определяет точное измерение уровня.

• Наличие плотной пены на поверхности материала может действовать как звукопоглотитель. В некоторых случаях абсорбции может быть достаточно, чтобы исключить использование ультразвуковой техники.

• Сильная турбулентность жидкости может вызвать колебания показаний. Использование регулировки демпфирования в приборе или задержки срабатывания может помочь решить эту проблему.

Для повышения производительности там, где пена или другие факторы влияют на прохождение волн к поверхности жидкости и от нее, некоторые модели могут иметь направитель луча, прикрепленный к датчику.

Ультразвуковые или звуковые методы также могут использоваться для измерения предельного уровня, хотя это относительно дорогое решение. Ультразвуковой зазор — это альтернативный способ измерения предельного уровня жидкостей с низкой вязкостью.Передающий кристалл активируется на одной стороне «измерительного промежутка», а приемный кристалл слушает на противоположной стороне. Сигнал от приемного кристалла анализируется на наличие или отсутствие содержимого резервуара в измерительном зазоре. Эти бесконтактные устройства доступны в моделях, которые могут преобразовывать показания в выходы 4–20 мА для РСУ, ПЛК или других устройств дистанционного управления.

Выбор наилучшего метода

На рисунках 7 и 8 приведены некоторые рекомендации, которые помогут вам выбрать правильный метод измерения уровня для вашего приложения.Помните, однако, что начальная стоимость — это только одно соображение: низкая начальная стоимость может быть намного перевешена высокими затратами на обслуживание или потерей точности с течением времени.

Поставщики часто дают рекомендации, если вы указываете свои потребности, обычно путем заполнения формы. Пять типов информации обычно определяют необходимый прибор или систему для измерения уровня:

• Технологический материал. Дайте общее название материала, например, 5% раствор гидроксида натрия.

• Характеристики материала.Укажите, нужно ли вам измерять жидкость, суспензию, твердое вещество, поверхность раздела фаз, гранулы или порошок. Приведите значения диэлектрической проницаемости материала, K, проводимости в микросименсах на сантиметр (мСм / см), вязкости в сантипуазах (сП) и плотности в фунтах на кубит фут (фунт / фут ³). Также опишите консистенцию такими терминами, как «водянистый», «маслянистый», «как жидкое тесто» или «как патока». Если эта информация недоступна, отправьте поставщику образец для оценки.

• Информация о процессе.Приведите значения нормальной температуры и давления, а также минимальное и максимальное. Если присутствует турбулентность, укажите ее степень как легкая, средняя или тяжелая. Опишите материал емкости: металлический, неметаллический или футерованный? Укажите конструкционные материалы из материалов, контактирующих со средой, например нержавеющую сталь 316, кайнар, тефлон или другие. Опишите классификацию зон: неопасные, опасные (перечислите) или коррозионные (перечислите их тоже).

• Функция сосуда. Опишите основные функции емкости, такие как отстойник, реактор, хранилище, отделение воды на дне и так далее.Предоставьте схематическую диаграмму, показывающую размер и форму емкости, установку и расположение датчика, 0% и 100% уровня, а также наличие мешалки или другого внутреннего препятствия.

• Требования к питанию. Укажите одно из следующих значений: 115 В переменного тока, 230 В переменного тока, 24 В переменного тока или с питанием от контура (24 В переменного тока, двухпроводный тип).

Твердо усвоив принципы, лежащие в основе методов, вы сможете разумно выбирать среди вариантов, которые предлагает вам поставщик.

Для дальнейшего изучения

Bacon, J.М. Июнь 1996 г. «Меняющийся мир измерения уровня», InTech.

Boyes, W. Февраль 1999 г. «Меняющееся состояние искусства измерения уровня», Flow Control.

Карселла, Б. Декабрь 1998 г. «Популярные методы измерения уровня», Химическая обработка.

Considine, D.M. 1993. «Системы уровня жидкости», Справочник по технологическим / промышленным приборам и управлению. 4-е изд. Нью-Йорк, Макгроу-Хилл: 4.130-4.136.

Gillum, D.R. 1995. «Промышленное измерение давления, уровня и плотности», Ресурсы ISA для измерения и контроля.Парк Исследовательского Треугольника, Северная Каролина, Инструментальное общество Америки.

Джонсон, Д. Ноябрь 1998 г. «Инструмент технологического оборудования», «Инженерное управление».

Koeneman, D.W. Июль 2000 г. «Оцените варианты измерения уровней процесса», Химическая инженерия.

«Измерение уровня». 1995. Справочник инженера по КИП: Измерения и анализ процессов, Б.Е. Липтак, Ред., 3-е изд., Т. 2. Рэднор, Пенсильвания, Chilton Book Co.: 269-397.

«Измерение и контроль уровня.”Апрель 1999 г. Измерения и контроль: 142–161.

«Системы измерения уровня». 1995. Полное руководство и энциклопедия Omega по измерению расхода и уровня. Vol. 29, Стэмфорд, Коннектикут, Omega Engineering Inc.

«Измерение уровня, секторы измерения уровня в резервуарах растут, диверсифицируются», апрель 1999 г. Инженерно-контрольный отдел: 13.

Оуэн, Т. Февраль 1999 г. «Передовая электроника преодолевает барьеры измерения», Control.

Parker, S. 1999. «Выбор устройства для измерения уровня в зависимости от требований приложения», Chemical Proc essing, 1999 Fluid Flow Manual: 75-80.

Пол, Б.О. Февраль 1999 г. «Семнадцать методов измерения уровня», Химическая обработка.

Рамирес, Р.С. Октябрь 1999 г. «Микроволны успокаивают восстановление черного щелока», InTech: 50-53.

Справочник по измерению уровня RF. 1999. Princo Instruments Inc.

[Что такое и принцип работы] Поставщик датчиков уровня давления

Датчик уровня давления подходит для измерения уровня . В большинстве случаев мы используем погружной гидростатический датчик уровня для измерения уровня.Если вы не можете использовать зонд датчика гидростатического уровня , вы можете попробовать с этим датчиком уровня давления . Датчик уровня давления — это один из типов измерителей уровня DP с диафрагмой.

Датчик уровня жидкости (давление / перепад давления) ,

— сигнал давления, измеренный на опорной стороне атмосферного давления (сторона низкого давления),

с одним или двумя портами для фланца (или другого соединения) и технологического трубопровода.

Итак, можно сказать, что датчик уровня давления SMT3151LT,

также является одним из видов измерительных преобразователей уровня мембранного типа .

Датчик уровня давления — это датчик уровня, устанавливаемый непосредственно на трубопроводе или резервуаре.

Поскольку изолирующая диафрагма непосредственно контактирует с жидкой средой,

нет необходимости снимать напорную трубку со стороны положительного давления,

, чтобы уровень жидкости (магнитострикционный датчик уровня), давление и плотность среды,

, такие как высокая температура, высокая вязкость, легкая кристаллизация,

можно измерить легкие осадки и сильную коррозию,

, а затем преобразуется в 4 ~ 20 мА.Выход сигнала DC

Характеристики датчика уровня давления SMT3151LT

0-2,1 МПа
-40 ~ 204 ℃
Фланцевый
4-20 мА, HART
Нержавеющая сталь 316
Взрывозащищенный

Принцип работы датчиков уровня давления:

Технология DP Level

На основе обычного преобразователя давления / перепада давления,

добавлены одна или две изолирующие мембранные коробки для измерения части, принимающей жидкость.

В основном используется для измерения высоких температур,

легко затвердевает или кристаллизируется,

, содержащие твердые взвешенные вещества, слишком вязкие,

коррозионные или другие нужды для поддержания санитарных условий, экологически чистые среды.

Базовый измерительный элемент,

такой же, как техническое исполнение,

и технический индекс датчика давления / перепада давления 3151.

После добавления устройства удаленной передачи

будет небольшое снижение точности измерения,

медленная скорость реакции,

и место установки следует обратить внимание,

при относительно небольшом давлении,

, чтобы гарантировать, что измеренное давление находится в пределах диапазона измерения,

базового измерительного элемента.

Другими словами, столб воды определенной высоты,

всегда будет оказывать одинаковое давление на датчик.

И поскольку вес — это сила, а давление — это сила, приложенная к площади,

в данном случае площадь преобразователя,

мы можем снять показание давления с датчика и перевести его в уровень.

Каков принцип работы уровнемера?

Существует много различных типов датчиков измерения уровня, в том числе:

Емкость
Гидростатическая
Магнитная
Радар
Ультразвуковая
Управляемая микроволновая печь

Каждый из этих передатчиков работает по-разному, что делает их полезными для различных типов процессов.

Датчики уровня емкости:

Эти датчики используют жидкость, хранящуюся в резервуаре или контейнере, в качестве диэлектрической среды между двумя или более электродами. Энергоемкость конденсаторной цепи увеличивается, когда жидкости больше, и уменьшается, если ее меньше. жидкость. Измеряя изменения значения емкости, датчики уровня емкости могут рассчитать текущий уровень заполнения бака или контейнера.

Датчики уровня емкости:

Гидростатические датчики уровня ::

Эти датчики, также известные как датчики уровня давления, помогают определять содержание жидкости в контейнере, измеряя давление покоящегося тела жидкости внутри него.Чем больше сила жидкости, тем больше объем жидкости.

Подробнее о: Измерение гидростатического уровня: Принцип измерения

Магнитные датчики уровня:

В этих датчиках используется магнитный объект, который подвешен на плавучем поплавке. Обычно это узкая вспомогательная колонна для ограничения боковых перемещений поплавка. Пока поплавок находится на поверхности жидкости. , движение поплавка измеряется другим магнитным устройством, что позволяет передавать точный и стабильный уровень заполнения.Этот метод подходит для непрерывных измерений из-за тенденции поплавка подниматься или опускаться в зависимости от уровня жидкости.

Новинка: Магнитострикционный датчик уровня SI-LT с локальным цифровым дисплеем

Радарные датчики уровня заполнения:

Эти передатчики работают по принципу радара, используя радиоволны. Эти передатчики обычно устанавливаются наверху резервуара, заполненного жидкостью. Передатчик посылает радиолокационный сигнал в жидкость и получает отражение сигнала.Затем передатчики анализируют текущий уровень заполнения резервуара на основе времени, которое требуется переданному сигналу, чтобы вернуться.

Ультразвуковые преобразователи уровня:

В этом типе преобразователя ультразвуковой преобразователь устанавливается на верхней части контейнера с жидкостью или рядом с ним. Преобразователь излучает ультразвуковой импульс. Импульс попадает на поверхность жидкости и попадает в нее. Затем датчик рассчитывает уровень заполнения на основе времени между переданным и принятым сигналом.

Управляемые микроволновые уровнемеры:

Эти передатчики работают, посылая микроволновый импульс через кабель или стержень датчика. Сигнал ударяется о поверхность жидкости и возвращается к датчику, а затем в корпус датчика. Электроника, встроенная в корпус преобразователя, определяет уровень заполнения в зависимости от времени, которое требуется сигналу, чтобы пройти вниз по датчику и снова подняться вверх. Датчики уровня этого типа используются в промышленных приложениях во всех областях технологических процессов.

Как использовать преобразователь DP для измерения уровня?

Как работает гидростатический датчик уровня?

Гидростатическое давление для измерения уровня:

SI-151 Гидростатический датчик уровня SMT3151TR Гидростатический датчик уровня стержневого типа SI-PCM260 Датчик уровня воды для глубоких скважин

Рекомендуемые датчики уровня непрерывного действия

SI-U01 Датчик уровня поплавка SI-U02 Многопозиционный поплавковый выключатель уровня жидкости SI-U03 Контроллер уровня воды с поплавковым выключателем SI-U04 Магнитный герконовый датчик уровня поплавка

Производитель датчика уровня давления

Sino-Instrument, мы являемся производителем датчиков уровня давления в Китае.

Поставляем датчики давления SMT3151LT.

Предлагаем пламени:

Нержавеющая сталь 316

Хастеллой C

Монель

Тантал

Титана

Специальные требования

Если вам нужно больше узнать о датчиках уровня давления SMT3151LT ,

вы можете обратиться к:

Запросить цену

Проектирование и разработка электронного уровнемера на основе гидростатического принципа

Основные особенности

•: Был разработан простой недорогой гидростатический датчик уровня жидкости.
•: Теоретическое уравнение описывает принцип работы предлагаемого передатчика.
•: Экспериментальная установка была разработана и испытана в диапазоне от 0 до 100 см.
•: Статическая характеристика уровнемера соответствует теоретическому уравнению.
•: Характеристики передатчика линейны и воспроизводимы в промышленном диапазоне.

Abstract

Мембрана — это датчик давления, который используется в качестве основного чувствительного элемента для измерения гидростатического уровня жидкости.В промышленности его можно использовать как локальный дисплей. Показания диафрагмы могут быть переданы в удаленное место с помощью вторичного преобразователя, который преобразует смещение диафрагмы в электрический сигнал. В этой статье был разработан простой недорогой гидростатический датчик уровня жидкости с диафрагмой в качестве первичного преобразователя и датчиком Холла в качестве вторичного преобразователя. В статье представлен теоретический анализ работы. Теоретическое уравнение описывает принцип работы предлагаемого передатчика.Экспериментальная установка была разработана в лаборатории и испытана в диапазоне 0–100 см. Статическая характеристика гидростатического уровнемера показывает, что преобразователь следует теоретическому уравнению. Результаты экспериментов, представленные в этой статье, показывают, что характеристики передатчика линейны и воспроизводимы в допустимом диапазоне неопределенности.

Ключевые слова

Мембрана

Датчик Холла

Обработка сигнала

Бесконтактная техника

Гидростатический датчик уровня жидкости

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

Полный текст

Ссылки на статьи

Принцип работы магнитных указателей уровня и поиск неисправностей

Индикатор уровня жидкости с магнитной заслонкой может использоваться в различных типах градирен, резервуаров, резервуаров, шаровых контейнеров и котлы и другое оборудование среднего уровня. Магнитная заслонка измеритель уровня может быть герметичным, герметичным и подходящим для высоких температур, устойчивые к коррозии случаи высокого давления.Он составляет стеклянную пластину (трубка) указатель уровня жидкости, показывающий плохую четкость, легкость разрыва и другие дефекты, и весь процесс измерения без отмостки, четкий дисплей, большой диапазон измерения.

Магнитный измеритель уровня заслонки можно использовать для непосредственного наблюдения за уровнем среды в различных емкостях. это подходит для нефтяной, химической промышленности и других промышленных жидкостей индикатор уровня, конструкция измерителя уровня жидкости проста, наблюдение интуитивно понятный, четкий, без засорения, без утечек, простой монтаж, легкий Обслуживание.

Первый. Принцип работы магнитного указателя уровня

Индикатор уровня с откидной крышкой UHC состоит из двухцветного измерительного корпуса. Цилиндр дисплея, линейка, верхний и нижний фланцы, магнитный шарик и передатчик (4-20 мА). Основываясь на принципе плавучести, магнитный шар в корпусе указатель уровня поднимается или опускается при изменении уровня жидкости и делает двухцветный поворачивая, чтобы показать уровень среднего. Каждый цилиндр двухцветный. осесимметричные конструкции.Расстояние между двумя цилиндрами составляет 10 мм. Красная сторона Цилиндр дисплея указывает на жидкость, а белый цилиндр бокового дисплея указывает воздуха. Помимо измерения уровня жидкости, он также может измерять границу раздела два вида жидкости.

Секунда. Факторы, которые следует учитывать при выбрав

(1). Объекты измерения, такие как физико-химические свойства исследуемой среды, а также рабочее давление и температура, условия монтажа, скорость жидкости изменение уровня и т. д.

(2). Требования к измерениям и контролю, такие как диапазон измерения, точность измерения (или контроля), режим отображения, инструкция на месте, дальняя индикация, интерфейс с компьютером, безопасность антикоррозийность, надежность и удобство конструкции.

(3). Также примите во внимание размагничивание магнитных материалов, размагничивание вызывает уровень жидкости Датчик не может работать должным образом, результаты измерений могут быть недопустимыми.

Третий.Индикатор уровня магнитной заслонки указывает неточный

1. МЕТОД ПРИНЯТИЯ ПРИНЯТИЯ

(1) Контейнер всегда работает, но уровень жидкости в емкости всегда находится на определенной отметке.

(2) Емкость увеличивается или уменьшается нагрузка, а уровень жидкости в емкости не меняется.

(3) Местный уровнемер не соответствует датчик уровня перепада давления на внутреннем дисплее.

2. ПРИЧИНА

(1) Вода в емкости поднимается или падает слишком быстро, то есть поплавок поднимается или опускается слишком быстро, а магнитный заслонка не успевает перевернуться.

(2) Центр тяжести магнитного заслонка не находится в центральной точке. Когда магнитный поплавок поднимается, магнитный поплавок перевернут.Когда магнитный поплавок снова поднимается, заслонка возвращается в состояние исходного положения, и состояние уровня воды отсутствует.

(3) В воде слишком много примесей в контейнере и адсорбируется на магнитной плавающей поверхности. Магнитная плавающая магнитная сила уменьшается, а когда магнитная плавающий поднимается, заслонка не поворачивается.

(4) Трубопровод жидкой фазы воды забивается по-разному, так что реальный уровень воды в емкости поднимается.Маглев вместе с этим не поднимается.

3. РЕШЕНИЕ

(1) Старайтесь не поднимать и не опускать воду уровень в контейнере слишком быстро.

(2) Магнитная заслонка указателя уровня воды, центр тяжести находится не в центральной точке. Качество изготовления не соответствует стандарту и подлежит замене.

(3) Если качество воды неквалифицировано, его следует регулярно мыть.

4. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

(1) Не должно быть твердых примесей. и магнитные примеси в цилиндре указателя уровня жидкости во избежание заклинивания и ослабление плавучести.

(2) По мнению СМИ, основные канал можно регулярно чистить, чтобы удалить загрязнения из осадка.

(3) При очистке указателя уровня или при заменив поплавок, откройте сливной фланец. При загрузке магнитного поплавка, обратите внимание на тяжелый конец магнитным концом вверх и не листать.

(4) Для низкотемпературного типа и сжиженный газ специального назначения, основной корпус уровня жидкости манометр использует изоляцию вакуумной рубашки, поэтому будьте осторожны, чтобы не повредить рубашку во время установки и использования, чтобы не повлиять на качество продукта.

В-четвертых, панель дисплея неисправна

The причины отказа	(1) Зазор между клапаном и направляющий рельс неоправданно или слишком мал, что приводит к чрезмерному трению и заслонка не переворачивается;
	(2) Расстояние между дисплеями панель и понтон слишком велики, а движущая сила магнитная сталь поплавка недостаточна, чтобы заслонка не переворачивалась;
	(3) Магнитная сталь в заслонке слишком малая или магнитная сила исчезает, в результате чего заслонка не поворачивается перевернулся или перевернулся ненормально;
	(4) Примеси, такие как вода или пыль. проникают в панель дисплея, что затрудняет поворот заслонки;
	(5) Если окружающая температура слишком при низком уровне среда замерзнет и поплавок не сдвинется с места.Лоскут не может нормально отображать уровень жидкости.

В-пятых, местный дисплей в норме, дисплей удаленной передачи не в норме

Причины неисправности данного типа	(1) Герконовый переключатель бытовой стеклянной трубки хрупкий, а герконовый сухой. короткое замыкание или обрыв цепи, что может привести к дистанционной передаче нарушение;
	(2) Сопротивление сварка;
	(3) Зазор между металлическими контактами геркона небольшой.Когда температура среда слишком высока, металлическая фольга расширяется при нагревании, и закрытое состояние легко возникает;
	(4) Давление превышает номинальное значение, что приводит к повреждению переключателя.

Шестой, дистанционная передача и магнитный закрылки не двигаются

Феномен 1: Поплавок застревает, в результате чего панель дисплея быть неверным.Обычно причин несколько:

(1) Когда поплавок используется в течение периода со временем поплавок может застрять из-за примесей и не сможет взлет или падение;

(2) Угол установки понтона меньше 87 градусов, из-за чего наклон влияет вверх и вниз движение поплавка;

(3) Поплавок застревает из-за магнитная адсорбция железной опилки или других загрязняющих веществ;

(4) Если температура окружающей среды слишком при низком уровне среда замерзнет и поплавок не сдвинется с места.

Феномен 2: Поплавок поврежден, в результате чего дисплей панель неверна. Обычно причин несколько:

(1) Конструкция поплавка не правильный из-за прочности, так что когда он находится под давлением, он будет утопаются внутрь и разбиваются;

(2) Нет проникновения или утечки сварка на сварном шве, которая вызывает растрескивание сварного шва, когда поплавок находится под давление, и поплавок входит в воду;

(3) Поплавок размагничивается из-за длинного время использования или длительная высокая температура, что делает его непригодным для использования;

(4) Магнитная сталь в поплавке ослаблено, в результате чего поплавок не работает.

Sichuan Vacorda Инструментальное Производственное Ко., Лтд

21 год в фокусе по измерению уровня в экстремальных условиях технологического процесса

Тел .

схема основных составных частей цифрового и других нивелиров, принцип работы

Устройство

Оптические нивелиры: конструкция и принцип работы

Особенности цифровых нивелиров

Лазерные нивелиры

Фокусировка

Дополнительные принадлежности нивелира

Выводы

схема основных составных частей цифрового и других нивелиров, принцип работы

Устройство

Оптические нивелиры: конструкция и принцип работы

Особенности цифровых нивелиров

Лазерные нивелиры

Фокусировка

Дополнительные принадлежности нивелира

Выводы

схема основных составных частей цифрового и других нивелиров, принцип работы

Устройство

Оптические нивелиры: конструкция и принцип работы

Особенности цифровых нивелиров

Лазерные нивелиры

Фокусировка

Дополнительные принадлежности нивелира

Выводы

Устройство и принцип работы оптического нивелира

Характеристики прибора

Оптический нивелир конструкция и принцип действия

Устройство оптического нивелира

Разделение нивелирования по классам

Принцип работы оптического нивелира при проведении съемки

их принцип действия и устройство, классификация оборудования

Применение геодезических умений при строительстве

Рейки и их описание

Устройство нивелира оптического типа

Классы нивелирования

Принцип работы во время съемок

Нивелирование 4 класса методом средней нити

MetronX » Электронные нивелиры: особенности и принципы работы

Электронные нивелиры

Преимущества электронных нивелиров

Виды нивелиров

Покупка нивелиров в надежной компании

Объяснение принципа работы магнитного индикатора уровня

Каков принцип работы магнитного индикатора уровня?

Высокопроизводительные магнитные указатели уровня WIKA

Типы уровнемеров и как они работают?

— Inst Tools

Принципы измерения уровня

[Что такое и принцип работы] Поставщик датчиков уровня давления

Характеристики датчика уровня давления SMT3151LT

Принцип работы датчиков уровня давления:

Каков принцип работы уровнемера?

Как использовать преобразователь DP для измерения уровня?

Как работает гидростатический датчик уровня?

Производитель датчика уровня давления

Проектирование и разработка электронного уровнемера на основе гидростатического принципа

Основные особенности

Abstract

Ключевые слова

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Принцип работы магнитных указателей уровня и поиск неисправностей

Добавить комментарий Отменить ответ