Позвоните нам

8-800-775-09-57
(звонок бесплатный)

Заказать звонок

Напишите письмо


info@rusautomation.ru

Открыть

YouTube-канал

Главная > Рассылка > Практика Автоматизации > Выпуск №28 Гидростатические датчики уровня - подводные камни
Практика-автоматизации


Доброго времени суток !

Антон Тырин представляет очередной информационный выпуск
«Практика Автоматизации»


Гидростатические датчики уровня, подводные камни


Гидростатические датчики уровня в настоящее время широко представлены на рынке уровнеметрии. Популярность их применения обусловлена сочетанием относительно невысокой цены с высокой точностью измерений и надежностью. Однако перед тем как заложить гидростатические уровнемеры в свой проект автоматизации следует вспомнить об особенностях их применения, которые обусловлены заложенным в них методом измерения.

Гидростатические датчики уровня – подводные камни

Не стоит забывать, что гидростатические датчики уровня по существу измеряют давление столба жидкости, действующего на мембрану, и переводят его в уровень с помощью известной всем со школьной скамьи формулы P=ρgh. При этом «датчик рассчитывает», что он не полетит, например, на Луну, где «g» меньше Земного и что плотность жидкости, давление которой он измеряет, будет постоянной (именно той, на которую он откалиброван изготовителем). Если, вероятнее всего, путешествие за пределы нашей планеты датчику не грозит, то с плотностью не все так однозначно. Ведь некоторые жидкости, в частности жидкое топливо, могут изменять плотность.

Плотность жидкого топлива, хранимого в резервуаре, может изменяться по следующим причинам:

  1. Добавление в резервуар топлива с плотностью, отличной от той, что на данный момент в нем содержится. Например, плотность дизельного топлива при температуре +150 С по ГОСТ нормируется в диапазоне от 800 до 850 кг/м3, а плотность бензина марки АИ92 от 710 до 760 кг/м3. Т.о., топливо из бензовоза заливаемое в емкость, каждый раз может быть разной.
  2. Изменение плотности вследствие изменения температуры. В среднем для бензина и дизельного топлива это изменение равно 0,7 кг/м3 на 10 С. Для определения плотности топлива при текущей температуре используются поправочные таблицы.

Эти на первый взгляд небольшие отклонения могут стать большой проблемой при апробации системы измерения уровня (объема) топлива, в случае если она предназначена для коммерческого учета. Поэтому изначально важно оценить погрешность измерений с учетом плотности и геометрии резервуара и принять решение о ее приемлемости.

В некоторых случаях есть выход. Для резервуаров с постоянной площадью горизонтального сечения (вертикально стоящих цилиндров) гидростатический датчик можно применить для контроля массы, поскольку в данном случае масса пропорциональна давлению, с коэффициентом пропорциональности g/S. В этом легко убедиться выразив высоту водного столба через массу h=m/ρS и подставив ее вышеуказанную формулу: P=(ρg/ρS)·m. Как видно, при этом плотность ρ сократится. Т.е. для измерения массы в данном случае плотность можно не измерять. Однако это «не срабатывает» для емкостей, где площадь горизонтального сечения зависит от высоты, т.е. не является константой. В этом случае нам для измерения массы опять необходимо «знать» текущий уровень или же плотность.

Кроме вышесказанного, нельзя забывать о том, что вероятнее всего в резервуарах с топливом присутствует избыточное давление газов, которое также будет вносить погрешность в измерение уровня. И клапаны сброса избыточного давления могут «не спасти», поскольку открываются только при достижении давлением определенного порога. Эту погрешность также необходимо учесть при проектировании.

Гидростатические датчики уровня – подводные камни

Конечно, в указанных случаях, если требуется повысить точность измерений, можно дополнить систему датчиком давления газа, датчиком плотности и температуры, контроллером с  ПО математического расчета уровня. Однако стоимость такой системы будет уже сопоставима со стоимостью специализированных датчиков уровня основанных, как правило, на магнитострикционном или емкостном методе измерения, с плотномером и термометром «на борту».

В тех же системах мониторинга и автоматизированного управления технологическими процессами, где не требуется высокой точности измерений жидкостей с переменной плотностью, применение такого надежного и недорого решения как гидростатический датчик уровня зачастую вполне оправдано.


Просто даем возможность знать больше,
чтобы Вы стали лучшими среди профессионалов!

Автоматизация под ключ

 

Обзор других информационных выпусков:

Podpiska

РусАвтоматизация

Подбор и поставка
оборудования
для автоматизации


Датчики уровня, Преобразователи частоты, Устройства плавного пуска, Редукторы, Пневмовибраторы, Источники бесперебойного питания, Измерительные приборы, Энкодеры, Термоконтроллеры, Светосигнальное оборудование, Ультразвуковые датчики, Оптические датчики, Фотобарьеры, Конвейерная безопасность

Водомер

АСУ ТП1
АСУ ТП2
АСУ ТП3
АСУ ТП4
АСУ ТП5
АСУ ТП6
АСУ ТП7
Новости
24
09.18
Пуск и торможение без ударной нагрузки на двигатель и сеть
20
09.18
Датчик контроля схода конвейерной ленты из нержавеющей стали
17
09.18
Российские сертификаты для ротаметров Hedland
14
09.18
Новые возможности в измерении линейных перемещений
10
09.18
Изменение цен в сентябре 2018