Monilla teollisuudenaloilla nestemäisiä ja bulkkimateriaaleja käytetään teknisinä välineinä. Tuotteiden rivituotantotiloissa ja erityisesti automaattisilla ohjauksilla vaaditaan jatkuvaa työmateriaalien parametrien seurantaa. Yleisin tällaisen ohjauksen keino on pinnanmittaus, jonka aikana seurataan jonkin tai toisen kapasitiivisen laitteen täyttöastetta.
Teknologian käyttöönotto
Tässä tapauksessa pinnalla tarkoitetaan korkeutta, jossa tekninen asennus (säiliö, säiliö, säiliö, mäntä) täytetään työväliaineella. Tämän arvon tunteminen sinänsä on välttämätöntä tuotantoprosessin ohjaamiseksi ja ohjaamiseksi. Erityisesti tällaiset mittaukset ovat välttämättömiä kemian-, öljynjalostus- ja elintarviketeollisuudessa. Tietäen säiliön täyttötason esimerkiksi puhdistetun öljyn keräämiseksi, käyttäjä voi asettaa optimaaliset parametrit pumppauspumpun toiminnalleasemat. Ja taas monet teollisuudenalat toimivat automaatiolla, joten lähtötiedot voidaan käsitellä ohjaimilla, jotka jopa ilman operaattorin osallistumista antavat komentoja toimeenpanoyksiköille ottaen huomioon ohjatun laitteen täyttötasosta saadut tiedot.. Tietyistä teknologisista toiminnoista ja kirjanpitovaatimuksista riippuen erilaiset pinnanmittausyksiköt voivat muuttua - on esimerkiksi menetelmiä, joiden mittausalue on laaja 0,5-20 m, sekä erikoistuneita laboratoriovalvontajärjestelmiä, jotka ottavat huomioon kapea-alaisen mittausalueen. 0-500 mm. Suora mittaus suoritetaan fysikaalisilla, sähkömagneettisilla ja ultraäänilaitteilla, joista osa tallentaa myös väliaineen ominaisuuksia - kemiallisen koostumuksen, paineen, lämpötilan jne.
Visuaaliset ohjaimet
Yksinkertaisin tapa ratkaista ongelma, jossa riittää tavallisen mittaustyökalun käyttö. Käytetään rulettia, viivoja, näkölaseja ja muita laitteita, joita periaatteessa voidaan käyttää tietyn tuotantoympäristön tietyissä olosuhteissa. Teknologisin keino tämän tyypin tason mittaamiseen on kauko- tai ohitusosoitin. Se asennetaan säiliön sivulle kierre-, laippa- tai hitsausliitoksilla. Ilmaisuprosessin tarjoaa läpinäkyvä putki, joka täyttyy, kun nestepinta kohdesäiliössä nousee. Nykyaikaisemmat ohitusreitit käyttävät sylinterimäisiä kellukkeita, joissa on magneettiilmaisinjärjestelmä. Mutta jopa tällaista suunnittelua pidetään vanhentuneena, koska ohjauselektroniikkaan ja automaatiolaitteistoihin liittyvät viestintäominaisuudet ovat rajoittuneet.
Uimamittausmenetelmä
Myös yksi yksinkertaisimmista perinteisistä tavoista säätää nestemäisten väliaineiden täyttöastetta. Se perustuu kellukkeen asennon kiinnittämiseen huollettavan nesteen pinnalle. Ohjaus suoritetaan eri periaatteiden mukaan - mekaaninen, magneettinen ja magnetostriktiivinen. Liikkeessä kellukkeen ja sitä ohjaavan elementin, esimerkiksi jäykästi kiinteän vivun, välisen yhteyden luonne muuttuu. Kiinnityskulma muuttuu uimurin noustessa, mikä kiinnitetään mittausjärjestelmällä. Tyypillisesti tämän tyyppinen tasonmittaus tapahtuu prosessissa, jossa sama kulma muunnetaan sähköiseksi signaaliksi. Useimmiten emme edes puhu tiettyjen indikaatioiden huomioon ottamisesta, vaan sen hetken rekisteröimisestä, kun tietty arvo saavutetaan. Toisin sanoen, kun uimuri saavuttaa asetetun korkeustason, tasokytkin aktivoituu. Yksinkertaisimmissa piireissä koskettimet sulkeutuvat, mikä johtaa tiettyihin teknisiin toimiin - esimerkiksi nestepumpun toiminta pysähtyy.
nesteiden hydrostaattiset mittaukset
Tämän tasomittarijärjestelmän tärkein mittaustekijä on hydrostaattinen paine. Toisin sanoen käytetään sopivien ominaisuuksien omaavaa painemittaria ja upotettavaa paineanturia. Lisäksi valvonnan tärkeä ehto ontoisa alta anturin erottaminen työväliaineesta erityisellä kalvolla ja toisa alta ilmakehän paine on syötettävä täyteaineesta tulevan kapillaarisyötön kautta. Tämän tyyppisellä tasolla suoritettaessa ylipainetta ohjataan, jonka osoitin vaikuttaa yhtenäisen signaalin muodostuksen ominaisuuksiin. Painemittariin on liitetty myös muuntimella varustettu sähkölaite, jonka tehtävänä on ilmoittaa tietyistä valvotussa ympäristössä tapahtuneista muutoksista. Vaihtoehtona tälle hydrostaattisen paineen mittausmenetelmälle on mahdollista säätää kaasun painetta, joka pumpataan kapillaariputken analogiin säiliötä täyttävän nesteen puolelta. Tätä hydrostaattisen painemittarin mallia kutsutaan pietsometriseksi.
Tutkan tasomittarit
Joillakin teollisuudenaloilla käytetään yleistä lähestymistapaa prosessiväliaineen täyttökorkeuden mittaamiseen. Nesteiden, kaasujen ja bulkkimateriaalien kanssa työskentelyyn soveltuvat optimaalisesti tutkalaitteet, joiden toiminta perustuu taajuusmoduloitujen värähtelyjen analysointiin. Mitataan vaimentamattomien värähtelyjen etenemis- ja paluuaika erikoisantenneista huollettuun ympäristöön. A altokaistat voivat vaihdella yhdestä kymmeniin GHz:eihin. Itse lähetys-vastaanottoantenneilla voi olla eri laite- ja säteilyominaisuudet. Nesteiden tason mittaamiseen kemianteollisuudessa käytetään esimerkiksi sauva-antenneja.korkeusmittausalueella jopa 20 m. Väliaineissa, joiden hallinnassa tarkkuusvaatimukset ovat lisääntyneet, käytetään parabolisia ja tasomaisia laitteita. Yleensä nämä ovat teknisen laskennan osa-alueita, joissa on tärkeää kiinnittää mitat aina 1 mm:iin asti.
Radioisotooppitekniikoiden käyttö
Tällaisten tasomittarien pääerikoisala on irtomateriaalien ja nestemäisten väliaineiden ohjaus suljetuissa säiliöissä. Radioisotooppilaitteen toimintaperiaate perustuu kohdeväliaineen kerroksen läpi kulkevien gammasäteiden absorptioon. Teknisesti mittausprosessi on järjestetty säteilylähteen ja vastaanottimen avulla. Molemmat laitteet on ripustettu tai asennettu tukirakenteeseen ja niitä ohjataan käännettävällä sähkömoottorilla, joka muuttaa niiden sijaintia korkeudessa senhetkisen täyttötason mukaan. Jos työväliaineen tason mittausjärjestelmä on sen pinnan yläpuolella, vastaanottavan signaalin säteily on voimakasta, koska sen tiellä ei ole estettä. Siksi ohjaimen sähkömoottorille annetaan signaali laskea laite. Mittauslaitteen asento ohjaa signaalia säiliössä syöttämällä ja käsittelemällä jatkuvasti a altomuotoja.
Ultraääniohjausmenetelmät
Toimintaperiaate on tässä tapauksessa monilta osin samanlainen kuin radiotaajuusohjauksessa, jossa lähetetään radiosignaali ja tuotantoalueen täyttöaste määräytyy sen heijastuksen ominaisuuksilla mitatusta väliaineestaastiat. Ultraäänimenetelmässä käytetään kuitenkin erityisiä akustisia instrumentteja täyttötason mittaamiseen. Eli ääniaallot leviävät ja laitteiden toiminta on samanlaista kuin paikannusperiaatteet. Indikaattorit ovat kiinteät sen mukaan, milloin etäisyysvaihtelut kulkevat lähettimestä median erotuslinjaan ja takaisin vastaanottavaan laitteeseen. Rajapinnan sijainti määritetään ilman (kaasun) ja kohdetyöväliaineen sivuilta. Näin yhdistetyt huipputarkkuuslaitteet toimivat, mutta ultraäänitasomittarien ryhmässä on laitteita, joilla voidaan tarkoituksellisesti ohjata vain kaasu-ilmaa (täyttämätöntä) tai vain työympäristöä.
Mikroa altomenetelmät
Yksi suosituimmista kosketuksettomista mittaustekniikoista, jossa yhdistyvät tutkan sähkömagneettisen ohjauksen tekniikat ja periaatteet. Tämän luokan lupaavimmaksi tekniikaksi voidaan kutsua suunnattua sähkömagneettista mittausta, jossa signaalin heijastuskerroin määritetään mikroa altopulssien perusteella, jotka voivat tunkeutua säiliön pohjalle ohittaen erilaisia ei-toivottuja epäpuhtauksia ja lietehiukkasia. Palautetun signaalin tai sen osan täydellisyys ja nopeusominaisuudet mitataan. Täysaste määritetään ottaen huomioon sen kulumisaika. Mikroa altomenetelmiä työväliaineen tason mittaamiseen käytetään laajasti rakeisten ja jauhemaisten materiaalien täyttöä ohjaavissa teknologisissa tehtävissä. Tällaisilla aloilla käytetään antureitayhdellä ripustuksella kaapeleihin, kun taas nesteiden suhteen käytetään kaksois- ja sauvatukirakenteita. Yleensä työkalujen optimointi kiinteiden aineiden kanssa työskenneltäessä on perusteltua fysikaalisten ja mekaanisten ominaisuuksien vuoksi, jotka liittyvät mittausprosessien organisoinnin teknisiin rajoituksiin.
Johtopäätös
Prosessimateriaalien valvontaan tarkoitettujen tasomittarien kehitysteknologiat ovat viime vuosina käyneet läpi useita perustavanlaatuisia kehitysvaiheita, jotka ovat muuttaneet tällaisten mittausten periaatteita. Näistä tärkeimpiä ovat siirtyminen kosketuksettomiin mittausmenetelmiin ja kykyjen laajentaminen aggressiivisten nesteiden kanssa työskenneltäessä. Nykyään sama kosketukseton RF- tai sähkömagneettinen menetelmä voi tarjota tarkan raakaöljyn, hapon, sulan rikin ja nestemäisen ammoniakin hallinnan.
