Trong nhiều ngành công nghiệp, vật liệu lỏng và rời được sử dụng làm phương tiện công nghệ. Trong các phương thức sản xuất sản phẩm theo dây chuyền, và đặc biệt với điều khiển tự động, cần phải theo dõi liên tục các thông số của vật liệu làm việc. Phương tiện phổ biến nhất của việc kiểm soát như vậy là đo mức, trong đó mức độ lấp đầy của một hoặc một thiết bị điện dung khác được theo dõi.
Thực hiện công nghệ
Trong trường hợp này, mức được hiểu là chiều cao đổ đầy môi chất làm việc của cơ cấu công nghệ (bồn, bể chứa, bồn chứa, piston). Bản thân kiến thức về giá trị này là cần thiết cho việc quản lý và kiểm soát quá trình sản xuất. Đặc biệt, các phép đo như vậy là một hoạt động cần thiết trong các ngành công nghiệp hóa chất, lọc dầu và thực phẩm. Ví dụ, khi biết mức đổ đầy của bồn chứa để thu thập dầu tinh khiết, người vận hành có thể đặt các thông số tối ưu cho hoạt động của bơm bơmcác nhà ga. Và một lần nữa, nhiều ngành công nghiệp hoạt động dựa trên tự động hóa, do đó, dữ liệu đầu ra có thể được xử lý bởi bộ điều khiển, ngay cả khi không có sự tham gia của người điều hành, đưa ra lệnh cho các đơn vị điều hành, có tính đến thông tin nhận được về mức độ lấp đầy của bộ máy được điều khiển. Tùy thuộc vào hoạt động công nghệ cụ thể và yêu cầu kế toán, các đơn vị đo mức khác nhau có thể thay đổi - ví dụ, có các phương pháp có phạm vi đo rộng từ 0,5 đến 20 m, cũng như các sơ đồ kiểm soát phòng thí nghiệm chuyên biệt có tính đến phạm vi hẹp từ 0 đến 500 mm. Phép đo trực tiếp được thực hiện bằng các thiết bị vật lý, điện từ và siêu âm, một số thiết bị còn ghi lại các đặc tính của môi chất - thành phần hóa học, áp suất, nhiệt độ, v.v.
Điều khiển trực quan
Cách đơn giản nhất để giải quyết vấn đề, trong đó chỉ cần sử dụng công cụ đo tiêu chuẩn là đủ. Thước cặp, thước kẻ, kính ngắm và các thiết bị khác được sử dụng, về nguyên tắc, có thể được sử dụng trong các điều kiện nhất định của môi trường sản xuất cụ thể. Phương tiện công nghệ nhất để đo mức của loại này là một bộ chỉ thị từ xa hoặc bỏ qua. Nó được lắp vào thành bể bằng các kết nối ren, mặt bích hoặc hàn. Quá trình chỉ báo được cung cấp bởi một ống trong suốt đầy lên khi mực chất lỏng trong bể mục tiêu tăng lên. Các tuyến tránh hiện đại hơn sử dụng phao hình trụ có từ tínhhệ thống chỉ dẫn. Nhưng ngay cả một thiết kế như vậy cũng bị coi là lỗi thời do những hạn chế đáng kể trong khả năng giao tiếp của giao tiếp với thiết bị điện tử điều khiển và tự động hóa.
Phương pháp đo nổi
Cũng là một trong những cách truyền thống đơn giản nhất để kiểm soát mức độ lấp đầy của môi trường lỏng. Nó dựa trên việc cố định vị trí của phao nổi trên chính bề mặt của chất lỏng được bảo dưỡng. Điều khiển được thực hiện theo các nguyên tắc khác nhau - cơ học, từ tính và từ tính. Trong quá trình di chuyển, bản chất của mối liên kết giữa phao và phần tử điều khiển nó, ví dụ, một đòn bẩy cố định cứng, sẽ thay đổi. Góc gắn kết thay đổi khi phao nâng lên, được cố định bởi hệ thống đo lường. Thông thường, loại đo mức này xảy ra trong quá trình chuyển đổi cùng một góc thành tín hiệu điện. Thông thường, chúng tôi thậm chí không nói về việc tính đến các chỉ định cụ thể, mà là về việc đăng ký thời điểm đạt được một giá trị cụ thể. Nói cách khác, khi phao đạt đến mức độ cao đã thiết lập, công tắc mức được kích hoạt. Trong các mạch đơn giản nhất, các tiếp điểm đóng lại, dẫn đến các hoạt động công nghệ nhất định - ví dụ: chức năng của máy bơm chất lỏng dừng lại.
Phép đo thủy tĩnh của chất lỏng
Yếu tố đo lường quan trọng trong hệ thống đồng hồ đo mức này là áp suất thủy tĩnh. Đó là, một đồng hồ đo áp suất có đặc tính phù hợp và một cảm biến áp suất chìm được sử dụng. Hơn nữa, một điều kiện quan trọng để kiểm soát làMột mặt ngăn cách cảm biến khỏi môi trường làm việc bằng màng đặc biệt, mặt khác áp suất khí quyển phải được cung cấp thông qua nguồn cung cấp mao quản từ khối đệm. Trong quá trình đo với loại mức này, áp suất dư được kiểm soát, chỉ số đó ảnh hưởng đến các đặc tính của việc tạo ra tín hiệu thống nhất. Ngoài ra, một thiết bị điện có bộ chuyển đổi được kết nối với áp kế, có nhiệm vụ thông báo về những thay đổi nhất định đã xảy ra trong môi trường được kiểm soát. Để thay thế cho phương pháp đo áp suất thủy tĩnh này, có thể điều khiển áp suất của khí được bơm vào một chất tương tự của ống mao dẫn từ phía chất lỏng làm đầy bình. Mô hình của máy đo áp suất thủy tĩnh này được gọi là áp suất.
Đồng hồ đo mức radar
Trong một số ngành, phương pháp tiếp cận phổ biến được sử dụng để đo mức độ cao của chất làm đầy vật liệu xử lý. Để làm việc với chất lỏng, khí và vật liệu rời, thiết bị radar là phù hợp tối ưu, hoạt động của thiết bị này dựa trên phân tích các dao động điều biến tần số. Thời gian truyền và trở lại của các dao động chưa được lấy dấu từ các ăng-ten đặc biệt đến môi trường được bảo dưỡng được đo. Các dải sóng có thể thay đổi từ một đến hàng chục GHz. Bản thân các anten phát-thu có thể có một thiết bị khác và các đặc tính bức xạ. Ví dụ, để đo mức chất lỏng trong các ngành công nghiệp hóa chất, người ta sử dụng ăng ten hình que.với phạm vi đo chiều cao lên đến 20 m. Đối với phương tiện, việc điều khiển có yêu cầu cao hơn về độ chính xác, các thiết bị parabol và phẳng được sử dụng. Thông thường, đây là những lĩnh vực kế toán kỹ thuật, nơi điều quan trọng là phải sửa các phép đo lên đến 1 mm.
Sử dụng kỹ thuật đồng vị phóng xạ
Chuyên môn chính của loại đồng hồ đo mức này là kiểm soát vật liệu rời và môi chất lỏng trong các bồn chứa kín. Nguyên lý hoạt động của bộ máy đồng vị phóng xạ dựa trên sự hấp thụ các tia gamma đi qua lớp của môi trường mục tiêu. Về mặt kỹ thuật, quá trình đo được tổ chức bằng cách sử dụng một nguồn bức xạ và một máy thu. Hai thiết bị được treo hoặc gắn trên một kết cấu hỗ trợ và được điều khiển bởi một động cơ điện có thể đảo chiều thay đổi vị trí của chúng theo chiều cao tùy thuộc vào mức độ lấp đầy hiện tại. Nếu hệ thống đo mức của môi chất làm việc ở trên bề mặt của nó, thì bức xạ từ tín hiệu nhận sẽ mạnh, vì không có chướng ngại vật nào trên đường đi của nó. Do đó, động cơ điện từ bộ điều khiển được phát tín hiệu để hạ thiết bị. Vị trí của thiết bị đo sẽ kiểm soát tín hiệu trong bể bằng cách liên tục cấp và xử lý các dạng sóng.
Phương pháp kiểm soát siêu âm
Nguyên tắc hoạt động trong trường hợp này theo nhiều khía cạnh tương tự như điều khiển tần số vô tuyến, trong đó tín hiệu vô tuyến được phát ra và mức độ lấp đầy của khu vực sản xuất được cố định bởi các đặc tính phản xạ của nó từ môi trường đo.hộp đựng. Tuy nhiên, phương pháp siêu âm sử dụng các dụng cụ âm thanh đặc biệt để đo mức độ trám răng. Đó là, sóng âm thanh lan truyền và hoạt động của thiết bị tương tự như nguyên tắc của vị trí. Các chỉ số được cố định theo thời gian truyền dao động khoảng cách từ thiết bị phát đến vạch phân cách phương tiện truyền thông và quay trở lại thiết bị nhận. Vị trí của giao diện được xác định từ các phía của không khí (khí) và phương tiện làm việc mục tiêu. Đây là cách các thiết bị có độ chính xác cao kết hợp hoạt động, nhưng trong nhóm đồng hồ đo mức siêu âm, có những thiết bị có thể kiểm soát mục đích chỉ khí-không khí (chưa được nạp đầy) hoặc chỉ môi trường làm việc.
Phương pháp vi sóng
Một trong những công nghệ đo lường không tiếp xúc phổ biến nhất kết hợp các kỹ thuật và nguyên tắc của điều khiển điện từ radar. Kỹ thuật hứa hẹn nhất của lớp này có thể được gọi là đo điện từ định hướng, trong đó hệ số phản xạ tín hiệu được xác định trên cơ sở các xung vi sóng có thể xuyên qua đáy bể, bỏ qua các loại tạp chất và hạt bùn không mong muốn khác nhau. Tín hiệu trả về, hoặc một phần của nó, được đo cho các đặc tính tốc độ và đầy đủ. Có tính đến thời gian trôi qua của nó, mức độ đầy được xác định. Phương pháp vi sóng để đo mức của môi trường làm việc được sử dụng rộng rãi trong các nhiệm vụ công nghệ điều khiển việc chiết rót các vật liệu dạng hạt và dạng bột. Trong các ngành công nghiệp như vậy, các đầu dò được sử dụngvới một hệ thống treo duy nhất trên cáp, trong khi liên quan đến chất lỏng, kết cấu hỗ trợ đôi và thanh được sử dụng. Nói chung, việc tối ưu hóa dụng cụ khi làm việc với chất rắn tự chứng minh cho các lý do về các đặc tính cơ lý có liên quan đến các hạn chế kỹ thuật trong việc tổ chức các quy trình đo lường.
Kết
Trong những năm gần đây, công nghệ phát triển đồng hồ đo mức cho phương tiện giám sát quá trình đã trải qua một số giai đoạn phát triển cơ bản quan trọng đã thay đổi nguyên tắc của các phép đo đó. Trong đó quan trọng nhất là việc chuyển đổi sang phương pháp đo không tiếp xúc và mở rộng khả năng khi làm việc với chất lỏng mạnh. Ngày nay, cùng một phương pháp RF hoặc điện từ không tiếp xúc có thể cung cấp khả năng kiểm soát chính xác dầu thô, axit, lưu huỳnh nóng chảy và amoniac lỏng.
