Ёмкостные уровнемеры РУС
Ёмкостные уровнемеры РУС предназначены для измерения уровня электро- и неэлектропроводных жидкостей, включая криогенные жидкости, а также агрессивные и взрывоопасные, сохраняющие свои агрегатные состояния в интервале рабочих температур и давлений.
Уровнемеры РУС применяют в системах контроля, регулирования и управления производственными процессами в различных отраслях промышленности. Уровнемеры выпускают обыкновенного РУС-0 и взрывозащищенного РУС-В исполнений.
В состав уровнемеров входят:
- первичный преобразователь ПП,
- передающий измерительный преобразователь ПИ.
Первичные преобразователи ПП-0 и передающие измерительные преобразователи ПИ-0 уровнемеров обыкновенного (невзрывозащищенного) исполнения предназначены для работы только в помещениях и наружных установках, в которых по условиям работы не образуются взрывоопасные смеси паров и газов с воздухом.
Преобразователь ПП-В уровнемеров взрывозащищенного исполнения предназначен для установки во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок. Преобразователь ПИ-В уровнемеров взрывозащищенного исполнения с выходными искробезопасными цепями предназначен для установки вне взрывоопасных зон.
Первичные преобразователи устанавливают на резервуарах с контролируемой средой, а преобразователи передающие измерительные на щитах, пультах управления, кронштейнах.
Работа уровнемера основана на емкостно-импульсном методе измерения уровня, использующем переходные процессы, протекающие в цепи емкостного датчика, периодически подключаемого к источнику постоянного напряжения.
Функциональная схема уровнемера РУС представлена на рис. 6.2.
Первичный преобразователь включает в себя емкостной чувствительный элемент 1 и устройства 2—4 преобразования ёмкости первичного преобразователя в электрический сигнал. Измерительный передающий преобразователь ПИ состоит из усилителя обратной связи 5, усилителя-формирователя 6 унифицированного сигнала.
Ёмкостной чувствительный элемент 1 первичного преобразователя имеет две части: измерительную 1' определяющую предел измерения, и компенсационную 1", расположенную ниже измерительной и предназначенную для формирования сигнала компенсации ошибки, возникающей от изменения диэлектрических свойств среды. При работе компенсационная часть 1" должна быть постоянно залита контролируемой жидкостью.
Первичный преобразователь с компенсационной частью применяется только для контроля уровня неэлектропроводных сред. Ёмкость компенсационной части включается в схему устройства 3 и обеспечивает автоматическую компенсацию погрешности при изменении диэлектрической проницаемости среды. При измерении уровня электропроводных жидкостей компенсационная часть 1" в первичном преобразователе отсутствует и заменяется конденсатором постоянной ёмкости в схеме устройства 3.
Чувствительный элемент первичного преобразователя подключается к входу устройства 3. В устройствах 3, 4 ёмкости измерительной и компенсационной частей преобразуются в электрический сигнал, который подается в измерительный передающий преобразователь ПИ на вход усилителя обратной связи 5. С выхода усилителя 5 сигнал подается на вход устройства 3 и на вход усилителя — формирователя унифицированного выходного сигнала 6, преобразующего этот сигнал в токовый выходной унифицированный сигнал 0—5, 0—20 или 4—20 мА (табл. 6.7).
Для работы в электропроводных средах используют первичные преобразователи, у которых емкостные чувствительные элементы имеют изоляционное покрытие и выполнены в виде проводов (конструктивные исполнения ПОФ, ПТФ, ПСФ). В качестве изоляции использован фторопласт. Для контроля уровня диэлектрических жидкостей используют емкостные чувствительные элементы с неизолированными электродами, которые выполняются в виде коаксиальных труб (КНД), гибких тросиков (ТНД, ТНТ). Степень агрессивности контролируемых сред ограничивается материалами, применяемыми в чувствительных элементах первичных преобразователей: сталь 08Х22Н6Т и фторопласт-4.
Для коррекции погрешности, возникающей от изменения диэлектрической проницаемости контролируемой среды, в конструкции первичных преобразователей для диэлектрических сред (КНД-К, ТНД-К, ТНТ-К) предусмотрена компенсационная часть.
Классы точности уровнемеров зависят от верхних пределов измерения (табл. 6.8). Динамическая вязкость контролируемой среды до 0,1 Па•с. Удельная электропроводность измеряемой среды: для диэлектрических сред не более 10−6 См/м, для электропроводных сред не менее 10−4 См/м.
Питание уровнемера переменным током напряжением 220 В частотой 50 Гц; потребляемая мощность 15 В•А.
Передающие измерительные преобразователи ПИ в зависимости от исполнения предназначены для работы при температуре окружающего воздуха 5—50; 10—35; от −30 до +50; от −50 до +50 °С и относительной влажности не более 95 %.
Габаритные размеры передающего измерительного преобразователя 80×167×370 мм, масса не более 6,5 кг, масса первичного преобразователя в зависимости от модификации 4—16 кг.
