Гидростатический способ измерения уровня основан на том, что в жидкости существует гидростатическое давление, пропорциональное глубине, т. е. расстоянию от поверхности жидкости. Поэтому для измерения уровня гидростатическим способом могут быть использованы приборы для измерения давления или перепада давлений. В качестве таких приборов обычно применяют дифманометры.
При включении дифманометра перепад давлений на нем будет равен гидростатическому давлению жидкости, которое пропорционально измеряемому уровню.
Радиометрические уровнемеры
Радиометрическое измерение уровня основано на облучении с использованием физического закона поглощения излучения, проходящего через материал. Поглощение гамма-излучения подчиняется экспоненциальной зависимости. Интенсивность исходного рабочего луча ослабляется по мере прохождения через «продукт». Толщина стенок не оказывает влияния на точность измерения, так как является постоянной величиной, ослабляющей излучение, что может быть скомпенсировано соответствующим увеличением мощности источника.
Нелинейность измерительной геометрии компенсируется соответствующим нелинейным распределением активности источника по длине.
Гамма-излучение делает невозможным появление наведенного излучения у разливаемой стали.
Ультразвуковые уровнемеры
Работа преобразователя уровня основана на применении принципа импульсной акустической локации через жидкую среду с использованием цилиндрического волновода. Ультразвуковой импульс излучается пьезоизлучателем, отражается от границы раздела сред и преобразуется в электрический сигнал. По фронту отраженного сигнала формируется временной интервал, пропорциональный длине пробега ультразвуковой волны.
|
|
Для повышения точности измерения преобразователь уровня содержит эталонный канал фиксированной длины, позволяющий осуществить калибровку уровнемера и компенсировать расчетным путем скоростную погрешность, обусловленную градиентом температуры и плотности. Электронный измерительный блок преобразователя осуществляет коммутацию преобразователей уровня, формирует временные интервалы и с помощью встроенного микропроцессорного блока осуществляет расчет уровня.
Емкостные уровнемеры
Работа таких уровнемеров основана на различии диэлектрической проницаемости жидкостей и воздуха. Простейший первичный преобразователь емкостного прибора представляет собой электрод (металлический стержень или провод), расположенный в вертикальной металлической трубке. Стержень вместе с трубой образуют конденсатор. Емкость такого конденсатора зависит от уровня жидкости, так как при его изменении от нуля до максимума диэлектрическая проницаемость будет изменяться от диэлектрической проницаемости воздуха до диэлектрической проницаемости жидкости.
Выбор КИПиА локальной САР
Датчик уровня металла переносной Тип 1 (ДУМ-М)
Датчик ДУМ-М (рисунок 2.2) используется для измерения уровня расплавленного металла в слябовых и блюмовых кристаллизаторах УНРС. Используется как основной датчик, либо как резервный при отказе основного (встроенного) датчика. Устанавливается на защитную плиту кристаллизатора.
|
|
Рисунок 2.2 – Датчик уровня металла ДУМ-М
Принцип действия основан на токовихревом эффекте. При протекании тока по обмоткам создается переменное электромагнитное поле. Это поле индуцирует вихревые токи в расплавленном металле, которые в свою очередь создают вторичное электромагнитное поле. Величина вторичной ЭДС и является мерой уровня расплавленного металла в кристаллизаторе.
Технические характеристики датчика ДУМ-М представлены в таблице 2.1.
Таблица 2.1 – Технические характеристики переносного датчика уровня металла Тип 1 (ДУМ-М)
| Диапазон измерения уровня металла, мм | от 20 до 150 |
| Диапазон измерения уровня металла, рекомендуемый для автоматической стабилизации, мм | от 60 до 100 |
| Максимальный индицируемый уровень металла, мм | |
| Напряжение питания (переменное), В |
Продолжение таблицы 2.1
| Потребляемая мощность, Вт | |
| Габаритные размеры, мм | 800х370х220 |
| Масса, кг | |
| Параметры охлаждения: - охлаждающая среда - избыточное давление, атм. - температура, °С, не более - расход, л/мин | воздух 2,5±0,5 300±100 |
| Подключение Электрический кабель Магистраль воздушного охлаждения | Кабель ДУМ-М1 3/4” |
| Окружающая среда Температура воздуха, °С Относительная влажность воздуха, % | от минус 25 до плюс 300 ºС от 20 до 98 |
Датчик уровня металла встроенный Тип 2 (ДУМ-Б)
Датчик ДУМ-Б (рисунок 2.3) используется для измерения уровня расплавленного металла в слябовых и блюмовых кристаллизаторах УНРС. Датчик встраивается в конструкцию воротника кристаллизатора. Электрический кабель и шланг охлаждения прокладываются под защитной плитой кристаллизатора.
|
|
Рисунок 2.3 – Датчик уровня металла ДУМ-Б
Принцип действия основан на токовихревом эффекте. При протекании тока по обмоткам создается переменное электромагнитное поле. Это поле индуцирует вихревые токи в расплавленном металле, которые в свою очередь создают вторичное электромагнитное поле. Величина вторичной ЭДС и является мерой уровня расплавленного металла в кристаллизаторе.
Технические характеристики датчика ДУМ-Б представлены в таблице 2.2.
Таблица 2.2 – Технические характеристики встроенного датчика уровня металла Тип 2 (ДУМ – Б)