{"id":11618,"date":"2011-04-05T15:35:59","date_gmt":"2011-04-05T14:35:59","guid":{"rendered":"http:\/\/elektrosystemy.pl\/?p=11618"},"modified":"2015-11-05T15:57:40","modified_gmt":"2015-11-05T14:57:40","slug":"pomiary-przeplywu-i-poziomu","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/?p=11618","title":{"rendered":"Pomiary przep\u0142ywu i poziomu"},"content":{"rendered":"

\"ES_04_2011\"<\/a>Podstaw\u0105 automatyki w przemy\u015ble chemicznym i w przemys\u0142ach pokrewnych s\u0105 pomiary parametr\u00f3w proces\u00f3w technologicznych i wykorzystanie uzyskanego sygna\u0142u do regulacji i sterowania tymi procesami. Artyku\u0142 prezentuje wybrane metody pomiaru przep\u0142ywu i poziomu.<\/strong><\/p>\n

W procesach technologicznych obok pomiar\u00f3w temperatury i ci\u015bnienia kluczow\u0105 pozycj\u0119 zajmuj\u0105 pomiary przep\u0142ywu i poziomu. Znanych jest wiele metod pomiarowych przep\u0142ywu w ruroci\u0105gach instalacji technologicznych w otwartych kana\u0142ach gospodarki wodno\u015bciekowej i poziomu w zbiornikach technologicznych i magazynowych w przemy\u015ble, energetyce, w oczyszczalniach \u015bciek\u00f3w.<\/p>\n

\"Rys.

Rys. 1. Przep\u0142ywomierz elektromagnetyczny\u00a0Promag 10D firmy Endress+Hauser<\/p><\/div>\n

Przep\u0142ywomierze ultrad\u017awi\u0119kowe<\/strong><\/p>\n

W zale\u017cno\u015bci od warunk\u00f3w obiektowych przep\u0142yw w ruroci\u0105gach mo\u017ce by\u0107 mierzony lub sygnalizowany. Sygnalizatory przep\u0142ywu maj\u0105 wyj\u015bcia dwustanowe. Zazwyczaj stosowane s\u0105 do sygnalizacji przekroczenia nat\u0119\u017cenia przep\u0142ywu poni\u017cej lub powy\u017cej okre\u015blonej warto\u015bci oraz do jego regulacji. Do pomiaru nat\u0119\u017cenia przep\u0142ywu stosowane s\u0105 r\u00f3\u017cnego rodzaju przep\u0142ywomierze, kt\u00f3re warto\u015b\u0107 zmierzon\u0105 przetwarzaj\u0105 na znormalizowany sygna\u0142 analogowy lub cyfrowy proporcjonalny do przep\u0142ywu. W zale\u017cno\u015bci od pe\u0142nionej funkcji i miejsca zainstalowania, mog\u0105 by\u0107 one wyposa\u017cone w wy\u015bwietlacze LCD lub w wyj\u015bcia przeka\u017anikowe. Do pomiar\u00f3w przep\u0142ywu stosowane s\u0105 przep\u0142ywomierze o r\u00f3\u017cnych zasadach dzia\u0142ania, np. elektromagnetyczne, owalnoko\u0142owe, r\u00f3\u017cnicy ci\u015bnie\u0144, wirnikowe, turbinowe, kalorymetryczne. Jedn\u0105 z konstrukcji s\u0105 przep\u0142ywomierze ultrad\u017awi\u0119kowe.<\/p>\n

\"Rys.

Rys. 2. Przep\u0142ywomierz ultrad\u017awi\u0119kowy Sonoelis SE 404 firmy Apator Powogaz<\/p><\/div>\n

Ultrad\u017awi\u0119kowe metody pomiaru znajduj\u0105 szerokie zastosowanie w r\u00f3\u017cnych dziedzinach techniki, m.in. do pomiar\u00f3w przep\u0142ywu. Do pomiar\u00f3w przep\u0142ywu w ruroci\u0105gach zamkni\u0119tych najcz\u0119\u015bciej stosuje si\u0119 dwa rodzaje przep\u0142ywomierzy ultrad\u017awi\u0119kowych. Jedne z nich wykorzystuj\u0105 pomiar czasu przebiegu sygna\u0142u w przep\u0142ywaj\u0105cym medium mierzonym, drugie za\u015b wykorzystuj\u0105 zjawisko Dopplera.<\/p>\n

\"Rys.

Rys. 3. Zasada dzia\u0142ania przep\u0142ywomierza elektromagnetycznego do cieczy przewodz\u0105cych<\/p><\/div>\n

Pomiaru czasu przebiegu sygna\u0142u<\/strong>
\nPrzep\u0142ywomierze dzia\u0142aj\u0105ce na zasadzie pomiaru czasu przebiegu sygna\u0142u mierz\u0105 r\u00f3\u017cnic\u0119 czasu przebiegu dw\u00f3ch sygna\u0142\u00f3w d\u017awi\u0119kowych w przep\u0142ywaj\u0105cym medium w odcinku ruroci\u0105gu o okre\u015blonej d\u0142ugo\u015bci. Jeden sygna\u0142 jest wysy\u0142any w kierunku zgodnym z kierunkiem przep\u0142ywu medium, drugi za\u015b w kierunku przeciwnym. Pr\u0119dko\u015b\u0107 przep\u0142ywu mierzonego medium wynika z r\u00f3\u017cnicy czas\u00f3w przebiegu wys\u0142anych sygna\u0142\u00f3w ultrad\u017awi\u0119kowych. Tego rodzaju przep\u0142ywomierze mog\u0105 dzia\u0142a\u0107 na zasadzie bezpo\u015bredniego pomiaru czasu przebiegu dw\u00f3ch impuls\u00f3w d\u017awi\u0119kowych, w kt\u00f3rych informacja o ruchu medium wynika z r\u00f3\u017cnicy czas\u00f3w tych przebieg\u00f3w, lub przy u\u017cyciu tych samych czujnik\u00f3w lecz z natychmiastowym przetworzeniem odbieranych sygna\u0142\u00f3w na impulsy, kt\u00f3rych cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 jest proporcjonalna do zmierzonego czasu przebiegu sygna\u0142u w przep\u0142ywaj\u0105cym medium. Ze wzgl\u0119du na to, \u017ce generowane sygna\u0142y wysy\u0142ane s\u0105 w dw\u00f3ch kierunkach, musz\u0105 by\u0107 r\u00f3wnie\u017c generowane dwie r\u00f3\u017cne cz\u0119stotliwo\u015bci. R\u00f3\u017cnica tych cz\u0119stotliwo\u015bci jest proporcjonalna do pr\u0119dko\u015bci przep\u0142ywu medium.
\n\"tab_1_przep\"<\/p>\n

\"ram_1_przep\"
\nPomiar wykorzystuj\u0105cy zjawisko Dopplera<\/strong>
\nW przep\u0142ywomierzach wykorzystuj\u0105cych zjawisko Dopplera najcz\u0119\u015bciej wysy\u0142any jest ci\u0105g\u0142y sygna\u0142 d\u017awi\u0119kowy o sta\u0142ej cz\u0119stotliwo\u015bci. Wnika on do medium pod okre\u015blonym k\u0105tem w stosunku do kierunku przep\u0142ywu. Cz\u0105stki sta\u0142e zawarte w p\u0142yn\u0105cym strumieniu, p\u0119cherzyki powietrza lub wiry odbijaj\u0105 ten sygna\u0142, po czym wraca on do odbiornika. Nast\u0119puje zmiana cz\u0119stotliwo\u015bci odbitego sygna\u0142u uzale\u017cniona od pr\u0119dko\u015bci przep\u0142ywu medium z zawartymi w nim wtr\u0105ceniami (tzw. zjawisko Dopplera). Mo\u017cna powiedzie\u0107, \u017ce w przep\u0142ywomierzach Dopplera wykorzystywane s\u0105 sygna\u0142y przechodz\u0105ce pomi\u0119dzy przetwornikiem i wtr\u0105ceniami w p\u0142yn\u0105cym medium, a nie pomi\u0119dzy dwoma przetwornikami. Powoduje to, \u017ce mamy do czynienia z wi\u0105zk\u0105 odbitych sygna\u0142\u00f3w o przypadkowym rozk\u0142adzie cz\u0119stotliwo\u015bci, bowiem d\u017awi\u0119k odbija si\u0119 od wtr\u0105ce\u0144 o przypadkowym stanie fizycznym i przypadkowej pr\u0119dko\u015bci przep\u0142ywu. Po zsumowaniu poszczeg\u00f3lnych cz\u0119stotliwo\u015bci, do odbiornika dochodzi pojedynczy sygna\u0142 o u\u015brednionej cz\u0119stotliwo\u015bci. R\u00f3\u017cnica cz\u0119stotliwo\u015bci wysy\u0142anej i odbieranej fali d\u017awi\u0119kowej jest proporcjonalna do pr\u0119dko\u015bci ruchu wtr\u0105ce\u0144, a zatem do pr\u0119dko\u015bci przep\u0142ywu medium.<\/p>\n

\"Rys.

Rys. 4. Sygnalizator p\u0142ywakowy firmy Kari<\/p><\/div>\n

Mo\u017cliwo\u015bci pomiaru<\/strong>
\nPrzep\u0142ywomierze ultrad\u017awi\u0119kowe na og\u00f3\u0142 umo\u017cliwiaj\u0105:
\n\u2022 pomiar przep\u0142ywu obj\u0119to\u015bciowego w standardowych jednostkach obj\u0119to\u015bci,
\n\u2022 zliczanie obj\u0119to\u015bci,
\n\u2022 pomiar przep\u0142ywu masowego w standardowych jednostkach masy,
\n\u2022 zliczanie masy,
\n\u2022 pomiar pr\u0119dko\u015bci fali d\u017awi\u0119kowej w o\u015brodku.
\nPomiar jest niezale\u017cny od zmian temperatury cieczy, jej g\u0119sto\u015bci, ci\u015bnienia i przewodno\u015bci elektrycznej.<\/p>\n

\"Rys.

Rys. 5. Zasada dzia\u0142ania magnetostrykcyjnego\u00a0przetwornika poziomu<\/p><\/div>\n

Przep\u0142ywomierze elektromagnetyczne<\/strong><\/p>\n

Zasada dzia\u0142ania przep\u0142ywomierzy elektromagnetycznych (rys. 3) polega na pomiarze si\u0142y elektromotorycznej indukowanej zgodnie z prawem Faradaya w cieczy przewodz\u0105cej przep\u0142ywaj\u0105cej w zmiennym polu magnetycznym elektromagnesu zasilanego napi\u0119ciem wolnozmiennym. Mi\u0119dzy elektrodami umieszczonymi na drodze przep\u0142ywaj\u0105cej cieczy powstaje napi\u0119cie okre\u015blone wzorem:
\nU = k x B x L x V
\ngdzie:
\nk \u2013 sta\u0142a g\u0142owicy pomiarowej,
\nB \u2013 indukcja magnetyczna,
\nL \u2013 odleg\u0142o\u015b\u0107 mi\u0119dzy elektrodami,
\nV \u2013 pr\u0119dko\u015b\u0107 przep\u0142ywu cieczy.
\nNapi\u0119cie to jest pr\u00f3bkowane i przetwarzane na sygna\u0142 wyj\u015bciowy analogowy lub cyfrowy proporcjonalny do pr\u0119dko\u015bci przep\u0142ywu cieczy. Obr\u00f3bka sygna\u0142u pomiarowego pozwala na: eliminacj\u0119 zak\u0142\u00f3ce\u0144 cz\u0119stotliwo\u015bci sieciowej i jej harmonicznych, autokompensacj\u0119 dryftu zera, nisk\u0105 amplitud\u0119 napi\u0119cia zasilaj\u0105cego g\u0142owic\u0119 i ma\u0142y pob\u00f3r mocy. Przep\u0142ywomierz nie zawiera wewn\u0119trznych cz\u0119\u015bci mechanicznych, co pozwala na niezak\u0142\u00f3cony przep\u0142yw mierzonego medium pe\u0142nym przekrojem ruroci\u0105gu. Pomiar przep\u0142ywu jest niezale\u017cny od:
\n\u2022 ci\u015bnienia cieczy,
\n\u2022 lepko\u015bci, g\u0119sto\u015bci,
\n\u2022 temperatury,
\n\u2022 przewodno\u015bci elektrycznej (powy\u017cej warto\u015bci minimalnej).
\nG\u0142owic\u0119 pomiarow\u0105 stanowi zazwyczaj odcinek rury stalowej wy\u0142o\u017conej wewn\u0105trz wyk\u0142adzin\u0105 izolacyjn\u0105, np. PCW, gum\u0105 lub ceramik\u0105. Na wewn\u0119trznej powierzchni wyk\u0142adziny umieszczone s\u0105 elektrody pomiarowe. Na zewn\u0105trz rury umieszczone s\u0105 bieguny elektromagnesu. Elektrody pomiarowe po\u0142\u0105czone s\u0105 z przetwornikiem, za\u015b zaciski uzwojenia elektromagnesu z zasilaniem. Przetwornik przep\u0142ywomierza elektromagnetycznego zazwyczaj sk\u0142ada si\u0119 ze wzmacniacza sygna\u0142u, uk\u0142adu eliminuj\u0105cego zak\u0142\u00f3cenia i dryft zera, uk\u0142adu detekcji przep\u0142ywu wstecznego i przetwornika. Cz\u0119\u015b\u0107 cyfrowa przetwornika oddzielona jest galwanicznie od pozosta\u0142ych obwod\u00f3w; zawiera ona specjalizowany mikroprocesor wyposa\u017cony w zegar czasu rzeczywistego RTC, nieulotn\u0105 pami\u0119\u0107 statyczn\u0105 oraz uk\u0142ady programowalne. Podstawowe funkcje cz\u0119\u015bci cyfrowej to:
\n\u2022 przetwarzanie sygna\u0142u cyfrowego na wielko\u015bci proporcjonalne do przep\u0142ywu,
\n\u2022 zliczanie przep\u0142ywu przez dwa liczniki w dw\u00f3ch kierunkach,
\n\u2022 zachowanie nastaw, stanu licznik\u00f3w i informacji w czasie pracy,
\n\u2022 sterowanie wyj\u015bciami.<\/p>\n

\"Rys.

Rys. 6. Magnetostrykcyjny czujnik poziomu Torrix firmy Fafnir<\/p><\/div>\n

Czteroprzyciskowa klawiatura umo\u017cliwia przegl\u0105danie wskaza\u0144 na wy\u015bwietlaczu LCD i wprowadzanie nastaw. Wy\u015bwietlacz LCD standardowo wskazuje przep\u0142yw chwilowy i stan jednego z licznik\u00f3w. Wyj\u015bcia umo\u017cliwiaj\u0105 wsp\u00f3\u0142prac\u0119 z uk\u0142adami automatyki. Ponadto przetwornik mo\u017ce by\u0107 wyposa\u017cony w sygnalizacj\u0119 \u201epustej rury\u201d.
\nPrzep\u0142ywomierze elektromagnetyczne produkowane s\u0105 w dw\u00f3ch rodzajach budowy: kompaktowej i rozdzielnej. Przep\u0142ywomierze w wersji kompaktowej maj\u0105 przetwornik umieszczony na czujniku pomiarowym, co daje mo\u017cliwo\u015b\u0107 odczytu warto\u015bci mierzonej bezpo\u015brednio w miejscu pomiaru. Przep\u0142ywomierze w wersji rozdzielnej mog\u0105 mie\u0107 przetwornik umieszczony w dowolnej odleg\u0142o\u015bci od czujnika pomiarowego, co daje mo\u017cliwo\u015b\u0107 zdalnego odczytu zmierzonej warto\u015bci i jej regulacji.
\nPrzep\u0142ywomierze elektromagnetyczne przeznaczone s\u0105 do dwukierunkowego pomiaru przep\u0142ywu cieczy czystych i zanieczyszczonych, agresywnych i oboj\u0119tnych chemicznie oraz mieszanin i pulp przewodz\u0105cych pr\u0105d elektryczny, np. wody w ruroci\u0105gach zamkni\u0119tych i kana\u0142ach otwartych. Przewodno\u015b\u0107 elektryczna mierzonego medium przy pomiarach standardowych i specjalizowanych jest okre\u015blana przez wytw\u00f3rc\u0119 urz\u0105dzenia. Przep\u0142ywomierze elektromagnetyczne znajduj\u0105 zastosowanie m.in. w przemy\u015ble chemicznym, spo\u017cywczym, petrochemicznym w gospodarce wodno \u015bciekowej, energetyce.<\/p>\n

\"Rys.

Rys. 7. Ultard\u017awi\u0119kowy czujnik poziomu
MIC+ 340 firmy Microsonic<\/p><\/div>\n

Pomiary poziomu<\/strong><\/p>\n

W zakresie urz\u0105dze\u0144 do pomiaru poziomu oferowane s\u0105 m.in.:
\n\u2022 sygnalizatory poziomu,
\n\u2022 regulatory poziomu,
\n\u2022 magnetostrykcyjne przetworniki poziomu,
\n\u2022 hydrostatyczne sondy g\u0142\u0119boko\u015bci do pomiar\u00f3w poziomu cieczy w zbiornikach, studniach g\u0142\u0119binowych, poziomu \u015bciek\u00f3w itp.,
\n\u2022 ultrad\u017awi\u0119kowe mierniki do ci\u0105g\u0142ego, bezkontaktowego pomiaru poziomu w zbiornikach otwartych i zamkni\u0119tych,
\n\u2022 pojemno\u015bciowe czujniki poziomu do ci\u0105g\u0142ego pomiaru poziomu cieczy oraz materia\u0142\u00f3w sypkich w studniach, zbiornikach, zasobnikach silosach itp.<\/p>\n

P\u0142ywakowe regulatory poziomu<\/strong>
\nP\u0142ywakowe, dwustanowe sygnalizatory poziomu (rys. 4) mog\u0105 by\u0107 stosowane do regulacji poziomu cieczy, np. wody, kwas\u00f3w, zasad, olej\u00f3w \u015bciek\u00f3w, szlam\u00f3w, sygnalizacji alarmowej maksimum\/minimum i do bezpo\u015bredniego sterowania pomp\u0105 w zbiornikach zamkni\u0119tych, otwartych i ci\u015bnieniowych. W zale\u017cno\u015bci od wykonania mog\u0105 pracowa\u0107 w cieczach agresywnych.<\/p>\n

Magnetostrykcyjne przetworniki poziomu<\/strong>
\nMiernik tego typu sk\u0142ada si\u0119 z sondy pomiarowej z rozci\u0105gni\u0119t\u0105 strun\u0105 metalow\u0105 i z p\u0142ywaka z magnesem (rys. 5 i 6), kt\u00f3ry porusza si\u0119 pionowo wzd\u0142u\u017c sondy. Po\u0142\u0105czony ze strun\u0105 przetwornik elektroniczny generuje impuls ultrad\u017awi\u0119kowy, kt\u00f3ry przemieszcza si\u0119 wzd\u0142u\u017c struny, albo do jej ko\u0144ca, albo do punktu, w kt\u00f3rym natrafi na zmian\u0119 parametr\u00f3w struny. Takim punktem jest miejsce, w kt\u00f3rym znajduje si\u0119 p\u0142ywak z magnesem wytwarzaj\u0105cym pole magnetyczne, od kt\u00f3rego odbije si\u0119 impuls. Powracaj\u0105cy sygna\u0142 pomiarowy jest przetwarzany w przetworniku na sygna\u0142 znormalizowany analogowy 4…20 mA lub na sygna\u0142 cyfrowy HART. Sygna\u0142 wyj\u015bciowy jest proporcjonalny do czasu pomi\u0119dzy emisj\u0105 i odbiorem impulsu pomiarowego.
\n\"ram_2_przep\"<\/p>\n

Ultrad\u017awi\u0119kowe mierniki poziomu<\/strong>
\nUltrad\u017awi\u0119kowe mierniki poziomu i obj\u0119to\u015bci (sondy ultrad\u017awi\u0119kowe) dzia\u0142aj\u0105 na zasadzie pomiaru czasu mi\u0119dzy wys\u0142aniem impulsu pomiarowego i odebraniem echa. Czas ten jest przetwarzany przez przetwornik elektroniczny sondy na sygna\u0142 wyj\u015bciowy. Mog\u0105 one mierzy\u0107 poziom i obj\u0119to\u015b\u0107 wi\u0119kszo\u015bci cieczy i pulp (mas g\u0119sto-p\u0142ynnych) w zbiornikach otwartych i zamkni\u0119tych, w zbiornikach magazynowych i w prostych zbiornikach procesowych. S\u0105 g\u0142\u00f3wnie przeznaczone do stosowania w przemy\u015ble chemicznym i w gospodarce wodno-\u015bciekowej. Podczas pomiaru sonda nie ma bezpo\u015bredniego kontaktu z mierzonym medium, co umo\u017cliwia pomiar poziomu r\u00f3wnie\u017c cieczy zanieczyszczonych z zawiesinami. Sonda ultrad\u017awi\u0119kowa mo\u017ce by\u0107 wykorzystywana jako element sk\u0142adowy uk\u0142adu do pomiaru przep\u0142ywu cieczy w kana\u0142ach otwartych.
\nPrzetworniki ultrad\u017awi\u0119kowe s\u0105 wyposa\u017cane w zintegrowane wewn\u0119trzne czujniki temperatury s\u0142u\u017c\u0105ce do kompensacji zmian temperatury otoczenia. Elektronika miernika, przetwarzaj\u0105c odbite impulsy potrafi je zidentyfikowa\u0107 i oddzieli\u0107 od fa\u0142szywego echa pochodz\u0105cego od mieszade\u0142, zak\u0142\u00f3ce\u0144 elektrycznych, akustycznych itp. Sond\u0119 ultrad\u017awi\u0119kow\u0105 nale\u017cy instalowa\u0107 nad powierzchni\u0105 mierzonej cieczy, prostopadle do tej powierzchni. Kondensacja pary wodnej na g\u0142owicy pomiarowej, spieniona lub faluj\u0105ca powierzchnia mierzonego medium negatywnie wp\u0142ywaj\u0105 na wynik pomiaru, a nawet mog\u0105 go uniemo\u017cliwi\u0107.<\/p>\n

Pojemno\u015bciowe czujniki poziomu<\/strong>
\nDo pomiar\u00f3w wielko\u015bci fizycznych metodami pojemno\u015bciowymi wykorzystywane s\u0105 zmiany pola elektrycznego mi\u0119dzy ok\u0142adzinami kondensatora. Elementem pomiarowym jest czujnik pojemno\u015bciowy, charakteryzuj\u0105cy si\u0119 wysok\u0105 dok\u0142adno\u015bci\u0105, przeci\u0105\u017calno\u015bci\u0105, stabilno\u015bci\u0105 d\u0142ugoterminow\u0105 oraz kr\u00f3tkim czasem odpowiedzi. Kondensator mo\u017ce mie\u0107 form\u0119 sondy stanowi\u0105cej tylko jedn\u0105 ok\u0142adzin\u0119, np. przy pomiarach poziomu. Przy pojemno\u015bciowym pomiarze poziomu jedn\u0105 elektrod\u0119 kondensatora stanowi izolowana lub nieizolowana sonda czujnika, drug\u0105 za\u015b metalowa \u015bcianka zbiornika, a w przypadku zbiornik\u00f3w z tworzyw nieprzewodz\u0105cych, sonda pomocnicza w postaci pr\u0119ta umieszczonego w pobli\u017cu sondy pomiarowej i do niej r\u00f3wnoleg\u0142ego lub rury umieszczonej koncentrycznie wok\u00f3\u0142 sondy pomiarowej. Dielektrykiem mi\u0119dzy ok\u0142adzinami tak utworzonego kondensatora jest medium w zbiorniku, gaz ponad poziomem medium i ewentualnie izolacja sondy pomiarowej. Zmiana poziomu mierzonego medium powoduje zmian\u0119 pojemno\u015bci kondensatora i wraz z ni\u0105 zmian\u0119 jego impedancji. Zmiana impedancji kondensatora przetwarzana jest na sygna\u0142 elektryczny. Do pomiaru poziomu cieczy przewodz\u0105cych stosowane s\u0105 sondy izolowane, za\u015b do pomiaru poziomu cieczy nieprzewodz\u0105cych sondy nieizolowane.<\/p>\n

\"Rys.

Rys. 8. Sonda pojemno\u015bciowa Vegacal 69 firmy Vega do pomiaru poziomu cieczy agresywnych<\/p><\/div>\n

Ze wzgl\u0119du na to, \u017ce wzgl\u0119dna sta\u0142a dielektryczna i g\u0119sto\u015b\u0107 mierzonego medium nie s\u0105 zazwyczaj znane, po zainstalowaniu, miernik poziomu musi by\u0107 indywidualnie kalibrowany w normalnych warunkach pracy zbiornika. Wzgl\u0119dna sta\u0142a dielektryczna cieczy i materia\u0142\u00f3w sypkich zawiera si\u0119 w przedziale 1 do 80, ale zazwyczaj wynosi poni\u017cej 10. Roztwory wodne i materia\u0142y wilgotne maj\u0105 wzgl\u0119dn\u0105 sta\u0142\u0105 dielektryczn\u0105 w przedziale 10 do 80. Przy pomiarach poziomu miernikiem pojemno\u015bciowym trzeba bra\u0107 pod uwag\u0119 zale\u017cno\u015b\u0107 sta\u0142ej dielektrycznej materia\u0142\u00f3w jednorodnych od ich temperatury. Natomiast sta\u0142a dielektryczna materia\u0142\u00f3w niejednorodnych zale\u017cy nie tylko od temperatury, ale r\u00f3wnie\u017c od proporcji poszczeg\u00f3lnych sk\u0142adnik\u00f3w. W wi\u0119kszo\u015bci materia\u0142\u00f3w wzgl\u0119dna sta\u0142a dielektryczna wzrasta proporcjonalnie do wzrostu ich temperatury. Jednym z wyj\u0105tk\u00f3w od tej regu\u0142y s\u0105 tworzywa sztuczne, kt\u00f3rych sta\u0142a dielektryczna zachowuje sta\u0142\u0105 warto\u015b\u0107 do pewnej temperatury granicznej, a po jej przekroczeniu gwa\u0142townie wzrasta. Pomiar poziomu oparty na pomiarze zmian pojemno\u015bci jest mo\u017cliwy tylko wtedy, gdy wzgl\u0119dna sta\u0142a dielektryczna jest wi\u0119ksza od 1,5.
\nZe wzgl\u0105du na budow\u0119 i parametry techniczne, sondy pojemno\u015bciowe stosuje si\u0119 do pomiaru poziomu cieczy i materia\u0142\u00f3w sypkich o ma\u0142ej granulacji w temperaturach do 200o<\/sup>C oraz w zbiornikach ci\u015bnieniowych. Czujniki pojemno\u015bciowe nie wymagaj\u0105 konserwacji, nie zu\u017cywaj\u0105 si\u0119, daj\u0105 bardzo wyra\u017ane impulsy bez iskrzenia i drga\u0144 zestyk\u00f3w.
\n\"tab_2_przep\"<\/p>\n

Hydrostatyczne sondy g\u0142\u0119boko\u015bci<\/strong>
\nHydrostatyczne sondy g\u0142\u0119boko\u015bci (rys. 9 i 10) s\u0105 przeznaczone do pomiaru poziomu cieczy czystych, zabrudzonych, \u015bciek\u00f3w, cieczy zawieraj\u0105cych zawiesiny i podobnych. Mog\u0105 by\u0107 stosowane w szerokim zakresie pomiar\u00f3w poziomu i g\u0142\u0119boko\u015bci w zbiornikach, studniach itp. Charakteryzuj\u0105 si\u0119 dok\u0142adno\u015bci\u0105, stabilno\u015bci\u0105 d\u0142ugoterminow\u0105, wysok\u0105 przeci\u0105\u017calno\u015bci\u0105 oraz kr\u00f3tkim czasem odpowiedzi. Sonda wyposa\u017cona jest w membran\u0119 czo\u0142ow\u0105 u\u0142atwiaj\u0105c\u0105 czyszczenie.<\/p>\n

\"Rys.

Rys. 9. Zasada dzia\u0142ania hydrostatycznego miernika poziomu<\/p><\/div>\n

Sondy hydrostatyczne dzia\u0142aj\u0105 na zasadzie prostej zale\u017cno\u015bci mi\u0119dzy wysoko\u015bci\u0105 s\u0142upa cieczy, a wywo\u0142anym ci\u015bnieniem hydrostatycznym. Pomiar polega zatem na zmierzeniu r\u00f3\u017cnicy ci\u015bnie\u0144 mi\u0119dzy ci\u015bnieniem hydrostatycznym w miejscu wykonywania pomiaru, a ci\u015bnieniem atmosferycznym mierzonym przez kapilar\u0119 umieszczon\u0105 w przewodzie po\u0142\u0105czeniowym.<\/p>\n

\"Rys.

Rys. 10. Hydrostatyczna sonda g\u0142\u0119boko\u015bci
CPA-320 firmy Simex<\/p><\/div>\n

Elementem pomiarowym jest piezorezystancyjny czujnik krzemowy oddzielony od medium przez membran\u0119 separuj\u0105c\u0105. Wzmacniacz elektroniczny wsp\u00f3\u0142pracuj\u0105cy z czujnikiem standaryzuje sygna\u0142. W pomiarach poziomu cieczy w zbiornikach zamkni\u0119tych, tam gdzie konieczne jest zastosowanie separator\u00f3w membranowych, a punkty poboru impuls\u00f3w ci\u015bnienia mog\u0105 by\u0107 od siebie oddalone, szeroko wykorzystywane s\u0105 przetworniki r\u00f3\u017cnicy ci\u015bnie\u0144. Typowym zastosowaniem s\u0105 hydrostatyczne pomiary poziomu w zbiornikach zamkni\u0119tych, g\u0119sto\u015bci i granicy fazy.
\nPo\u0142\u0105czenie przewodu \u0142\u0105cz\u0105cego sond\u0119 z systemem automatyki powinno by\u0107 wykonane w szczelnej puszce. Sondy hydrostatyczne wyposa\u017cane s\u0105 w uk\u0142ady mikroprocesorowe przetwarzaj\u0105ce sygna\u0142y pomiarowe na sygna\u0142 analogowy lub cyfrowy. Zapewniaj\u0105 one wysok\u0105 dok\u0142adno\u015b\u0107 i stabilno\u015b\u0107 pomiaru oraz mo\u017cliwo\u015b\u0107 zaw\u0119\u017cenia zakresu pomiarowego. Sondy mog\u0105 by\u0107 wyposa\u017cone w wy\u015bwietlacz LED wskazuj\u0105cy aktualn\u0105 warto\u015b\u0107 mierzon\u0105. Wy\u015bwietlacz umo\u017cliwia ustawienie zakresu wskaza\u0144, wprowadzenie linearyzacji u\u017cytkownika.
\nPoza wymienionymi urz\u0105dzeniami na rynku oferowane s\u0105 r\u00f3\u017cnego typu przyrz\u0105dy do pomiar\u00f3w poziomu.<\/p>\n

Micha\u0142 \u015awier\u017cewski<\/strong>
\nOpracowano na podstawie <\/strong>
\nmateria\u0142\u00f3w firmowych<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Podstaw\u0105 automatyki w przemy\u015ble chemicznym i w przemys\u0142ach pokrewnych s\u0105 pomiary parametr\u00f3w proces\u00f3w technologicznych i wykorzystanie uzyskanego sygna\u0142u do regulacji i sterowania tymi procesami. Artyku\u0142 prezentuje wybrane metody pomiaru przep\u0142ywu i poziomu. W procesach technologicznych obok pomiar\u00f3w temperatury i ci\u015bnienia kluczow\u0105 pozycj\u0119 zajmuj\u0105 pomiary przep\u0142ywu i poziomu. Znanych jest wiele metod pomiarowych przep\u0142ywu w ruroci\u0105gach…<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":11634,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[607],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/11618"}],"collection":[{"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=11618"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/11618\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":11789,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/11618\/revisions\/11789"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/11634"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=11618"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=11618"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=11618"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}