Dalam banyak industri, bahan cecair dan pukal digunakan sebagai media teknologi. Dalam mod pengeluaran dalam talian produk, dan terutamanya dengan kawalan automatik, pemantauan berterusan parameter bahan kerja diperlukan. Cara kawalan sedemikian yang paling biasa ialah pengukuran aras, di mana tahap pengisian satu atau peralatan kapasitif lain dipantau.
Pelaksanaan teknologi
Dalam kes ini, tahap difahami sebagai ketinggian pengisian pemasangan teknologi (tangki, takungan, tangki, omboh) dengan medium kerja. Dengan sendirinya, pengetahuan tentang nilai ini adalah perlu untuk pengurusan dan kawalan proses pengeluaran. Khususnya, pengukuran sedemikian adalah operasi yang diperlukan dalam industri kimia, penapisan minyak dan makanan. Mengetahui tahap pengisian tangki untuk mengumpul minyak tulen, sebagai contoh, pengendali boleh menetapkan parameter optimum untuk operasi pam pamstesen. Dan sekali lagi, banyak industri beroperasi pada automasi, jadi data output boleh diproses oleh pengawal, yang, walaupun tanpa penyertaan pengendali, memberikan arahan kepada unit eksekutif, dengan mengambil kira maklumat yang diterima tentang tahap pengisian radas terkawal. Bergantung pada operasi teknologi tertentu dan keperluan perakaunan, unit pengukuran tahap yang berbeza mungkin berubah - contohnya, terdapat kaedah dengan julat pengukuran yang luas dari 0.5 hingga 20 m, serta skim kawalan makmal khusus yang mengambil kira julat sempit dari 0 hingga 500 mm. Pengukuran langsung dilakukan oleh peranti fizikal, elektromagnet dan ultrasonik, beberapa daripadanya turut merekodkan sifat medium - komposisi kimia, tekanan, suhu, dsb.
Kawalan visual
Cara paling mudah untuk menyelesaikan masalah, di mana ia cukup untuk menggunakan alat pengukur standard. Rolet, pembaris, cermin mata dan peranti lain digunakan, yang, pada dasarnya, boleh digunakan dalam keadaan tertentu persekitaran pengeluaran tertentu. Cara paling berteknologi untuk mengukur tahap jenis ini ialah penunjuk jauh atau pintasan. Ia dipasang di sisi tangki dengan cara sambungan berulir, bebibir atau dikimpal. Proses petunjuk disediakan oleh tiub lutsinar yang terisi apabila paras cecair dalam tangki sasaran meningkat. Pintasan yang lebih moden menggunakan terapung silinder dengan magnetsistem petunjuk. Tetapi reka bentuk sedemikian juga dianggap usang kerana batasan ketara dalam keupayaan komunikasi antara muka dengan peralatan elektronik kawalan dan automasi.
Kaedah mengukur terapung
Juga salah satu cara tradisional yang paling mudah untuk mengawal tahap pengisian media cecair. Ia berdasarkan penetapan kedudukan apungan pada permukaan cecair yang diservis. Kawalan dijalankan mengikut prinsip yang berbeza - mekanikal, magnet dan magnetostrictive. Dalam proses bergerak, sifat sambungan antara apungan dan elemen yang mengawalnya, sebagai contoh, tuas tetap tegar, berubah. Sudut lampiran berubah apabila apungan naik, yang ditetapkan oleh sistem pengukuran. Lazimnya, ukuran aras jenis ini berlaku dalam proses menukar sudut yang sama kepada isyarat elektrik. Selalunya, kita tidak bercakap tentang mengambil kira petunjuk khusus, tetapi tentang mendaftar apabila nilai tertentu dicapai. Dalam erti kata lain, apabila apungan mencapai tahap ketinggian yang ditetapkan, suis tahap diaktifkan. Dalam litar paling mudah, sesentuh ditutup, yang membawa kepada tindakan teknologi tertentu - contohnya, fungsi pam cecair berhenti.
Ukuran hidrostatik cecair
Faktor ukuran utama dalam sistem tolok aras ini ialah tekanan hidrostatik. Iaitu, tolok tekanan dengan ciri-ciri yang sesuai dan sensor tekanan tenggelam digunakan. Selain itu, syarat penting untuk kawalan ialahpemisahan sensor dari medium kerja oleh membran khas di satu pihak, dan sebaliknya, tekanan atmosfera mesti dibekalkan melalui bekalan kapilari dari pengisi. Dalam proses mengukur dengan tahap jenis ini, tekanan berlebihan dikawal, penunjuk yang mempengaruhi ciri-ciri penjanaan isyarat bersatu. Juga, peranti elektrik dengan penukar disambungkan kepada tolok tekanan, yang bertanggungjawab untuk memberitahu tentang perubahan tertentu yang telah berlaku dalam persekitaran terkawal. Sebagai alternatif kepada kaedah mengukur tekanan hidrostatik ini, adalah mungkin untuk mengawal tekanan gas yang dipam ke dalam analog tiub kapilari dari sisi cecair yang mengisi tangki. Model tolok tekanan hidrostatik ini dipanggil piezometrik.
Tolok aras radar
Dalam sesetengah industri, pendekatan universal digunakan untuk mengukur tahap ketinggian pengisian dengan media proses. Untuk bekerja dengan cecair, gas dan bahan pukal, peralatan radar sesuai secara optimum, operasinya berdasarkan analisis ayunan termodulat frekuensi. Masa penyebaran dan pengembalian ayunan yang tidak terendam dari antena khas ke persekitaran yang diservis diukur. Jalur gelombang boleh berbeza dari satu hingga puluhan GHz. Antena pemancar-terima itu sendiri mungkin mempunyai peranti dan ciri sinaran yang berbeza. Untuk mengukur tahap cecair dalam industri kimia, contohnya, antena rod digunakan.dengan julat ukuran ketinggian sehingga 20 m. Untuk media, kawalan yang mempunyai keperluan yang meningkat dari segi ketepatan, peranti parabola dan planar digunakan. Biasanya ini adalah bidang perakaunan teknikal, yang penting untuk menetapkan ukuran sehingga 1 mm.
Penggunaan teknik radioisotop
Pengkhususan utama bagi tolok aras jenis ini ialah kawalan bahan pukal dan media cecair dalam tangki tertutup. Prinsip operasi radas radioisotop adalah berdasarkan penyerapan sinar gamma yang melalui lapisan medium sasaran. Secara teknikal, proses pengukuran disusun menggunakan sumber sinaran dan penerima. Kedua-dua peranti itu digantung atau dipasang pada struktur sokongan dan dikawal oleh motor elektrik boleh balik yang mengubah kedudukan ketinggiannya bergantung pada tahap pengisian semasa. Sekiranya sistem untuk mengukur tahap medium kerja berada di atas permukaannya, maka sinaran dari isyarat penerima akan menjadi kuat, kerana tidak ada halangan di laluannya. Oleh itu, motor elektrik dari pengawal diberi isyarat untuk menurunkan peralatan. Kedudukan lekapan pengukur akan mengawal isyarat dalam tangki dengan memberi makan dan memproses bentuk gelombang secara berterusan.
Kaedah kawalan ultrasonik
Prinsip operasi dalam kes ini adalah dalam banyak aspek serupa dengan kawalan frekuensi radio, di mana isyarat radio dipancarkan dan tahap pengisian kawasan pengeluaran ditetapkan oleh ciri pantulannya daripada medium yang diukurbekas. Walau bagaimanapun, kaedah ultrasonik menggunakan instrumen akustik khas untuk mengukur tahap pengisian. Iaitu, gelombang bunyi merambat, dan fungsi peralatan adalah serupa dengan prinsip lokasi. Penunjuk ditetapkan mengikut masa laluan turun naik jarak dari pemancar ke garis pemisah media dan kembali ke peranti penerima. Lokasi antara muka ditentukan dari sisi udara (gas) dan media kerja sasaran. Beginilah cara gabungan peranti berketepatan tinggi berfungsi, tetapi dalam kumpulan tolok aras ultrasonik terdapat peranti yang sengaja boleh mengawal gas-udara (tidak diisi) atau hanya persekitaran kerja.
Kaedah Gelombang Mikro
Salah satu teknologi pengukuran bukan sentuhan paling popular yang menggabungkan teknik dan prinsip kawalan elektromagnet radar. Teknik yang paling menjanjikan dalam kelas ini boleh dipanggil pengukuran elektromagnet berarah, di mana pekali pantulan isyarat ditentukan berdasarkan denyutan gelombang mikro yang boleh menembusi ke bahagian bawah tangki, memintas pelbagai jenis kekotoran dan zarah enapcemar yang tidak diingini. Isyarat yang dikembalikan, atau sebahagian daripadanya, diukur untuk ciri kesempurnaan dan kelajuan. Dengan mengambil kira masa berlalunya, tahap kepenuhan ditentukan. Kaedah gelombang mikro untuk mengukur tahap media kerja digunakan secara meluas dalam tugas teknologi mengawal pengisian bahan berbutir dan serbuk. Dalam industri sedemikian, probe digunakandengan penggantungan tunggal pada kabel, manakala berhubung dengan cecair, struktur sokongan berganda dan rod digunakan. Secara umum, pengoptimuman perkakas apabila bekerja dengan pepejal membenarkan dirinya atas sebab sifat fizikal dan mekanikal yang dikaitkan dengan had teknikal dalam organisasi proses pengukuran.
Kesimpulan
Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, teknologi untuk pembangunan tolok tahap untuk media proses pemantauan telah melalui beberapa peringkat pembangunan yang penting secara asas yang telah mengubah prinsip pengukuran tersebut. Antara yang paling penting ialah peralihan kepada kaedah pengukuran bukan sentuhan dan pengembangan keupayaan apabila bekerja dengan cecair yang agresif. Hari ini, kaedah RF atau elektromagnet tanpa sentuhan yang sama boleh memberikan kawalan yang tepat terhadap minyak mentah, asid, sulfur cair dan cecair ammonia.
