Погружной передатчик уровня - самый прямой ответ на задачу измерения уровня, и он меньше всего требует от сосуда. Зонд на конце кабеля опускают в жидкость и считывают: не нужно ни крепление к сосуду, ни юстировка, ни свободный путь, который надо держать чистым. Вместо этого от него требуют жидкости с известной и устойчивой плотностью и сосуда, в который его можно опустить.
Это и тот из трёх обычных способов измерить уровень, которому безразлично, что происходит с поверхностью, - и поэтому он берёт на себя приёмный колодец, приямок и пост на реке.
Как получают уровень
Измерение - это давление у дна сосуда. Столб жидкости создаёт у своего основания давление, растущее пропорционально его глубине, плотности жидкости и ускорению свободного падения, поэтому датчик, лежащий на дне, видит давление, идущее за уровнем напрямую. Передатчик превращает это давление в уровень, когда ему сказали плотность среды.
В одной этой фразе содержатся и сила, и слабость типа. Сила в том, что давлению безразличны пена, пары, конденсат, плещущаяся поверхность и всё прочее, что мучает бесконтактный прибор. Слабость в том, что пересчёт зависит от плотности, поэтому сообщаемый уровень настолько же верен, насколько принята плотность. Бак, который иногда держит воду, а иногда технологическую жидкость, или жидкость, чья плотность ходит с температурой, даст из одного показания давления два разных уровня.
Что делает кабель с дренажной трубкой
Зонду на что-то нужно ссылаться, и он ссылается на атмосферу. Трубка внутри кабеля идёт от чувствительного элемента до клеммной колодки, где её оставляют открытой на воздух, так что измерение оказывается избыточным давлением, а не абсолютным. Без неё прибор читал бы и давление наджидкостного пространства, и глубину жидкости, а показание ходило бы за барометром.
Это делает кабель частью прибора, а не принадлежностью - поэтому материал и поставляет длину кабеля под диапазон, и поэтому дренажную трубку стоит беречь при установке. Пережатая, перегнутая или затопленная трубка даёт показание уровня, которое дрейфует по причинам, невидимым у прибора, и это один из немногих способов испортить работу, доступный монтажнику, а не процессу.
Выбор диапазона и исполнения
Диапазон выбирают по глубине, которую надлежит измерить, и полезная проверка здесь не максимум, а рабочий уровень: диапазон, многократно превышающий задачу, использует лишь малую часть шкалы прибора и отдаёт разрешающую способность, за которую заплачено. Материал предлагает стандартные диапазоны от одного метра до десяти, с формой 4-20 mA вплоть до 100 m и специальным исполнением до 500 m.
Затем зонд подбирают по среде. Стандартные смачиваемые материалы - мембрана 316L в корпусе из нержавеющей стали 304 на кабеле в резиновой оболочке - подходят воде, сточной жидкости и маслам. Там, где среда их разрушает, материал предлагает антикоррозионное исполнение, а там, где температура выше стандартного предела, - исполнение для высокой температуры. Поскольку зонд погружён постоянно, вопрос совместимости решается прежде диапазона и погрешности, а не после.
Монтаж и как удержать показание спокойно
Материал даёт три способа закрепить зонд, и выбор между ними - про воду, а не про прибор. Прямое погружение подходит неподвижной чистой жидкости: зонд опускают чуть выше дна, а кабель крепят выше поверхности. Перфорированная успокоительная труба - ответ в грязном или быстром колодце: она держит твёрдые включения подальше от отверстий подвода давления и снимает действие волн и скорости. Третий способ - перфорированный закреплённый на дне блок, для потока, способного сдвинуть зонд, потому что зонд, который стоит не вертикально и не неподвижно, не читает напор жидкости над собой.
Это и есть практическая забота для этого типа. Показание, идущее за потоком, а не за уровнем, обычно даёт подвод, разряжающийся прямо на зонд, и материал предлагает три конкретных решения: такую форму подвода, при которой струя разбивается в капли, поворот подвода вверх, чтобы вода растрачивала энергию в воздухе, и экранирование зонда внутри перфорированной трубы.
Ограничения измерений и то, что влияет на выбор
Ограничения вытекают из принципа. Одиночный передатчик избыточного давления неприменим в герметичном или находящемся под давлением сосуде, потому что ссылаться там не на что, а давление наджидкостного пространства прибавилось бы к показанию; ответом там служит дифференциальная схема. Показание настолько же верно, насколько принята плотность, и это важно для бака, который держит не один продукт. И зонд должен быть совместим со средой всю свою жизнь, потому что он погружён непрерывно, а не время от времени.
Материал оставляет и ряд величин неутвёрждёнными. Рабочая температура в одном и том же документе дана двумя способами: от -10 до 40 °C в таблице и от -20 до 40 °C на карточках заказа. Погрешность в одном месте выражена классом точности, а в другом - процентом разрешающей способности, а это разные величины. Перегрузка приведена в процентах без времени. А выходы прибора контроля описаны как четыре реле, без аналогового или связного выхода.
Заказ
Ответ определяют среда, её плотность и то, меняется ли что-нибудь из этого; наибольшая глубина и наинизший и наивысший уровни в эксплуатации; открыт ли сосуд атмосфере; химическая совместимость смачиваемых материалов и моющие средства, которые встретит зонд; температура среды и окружающей среды, рабочая и крайняя; диапазон и длина кабеля, которые заказывают вместе; требуемый выход и то, кто его будет считывать; измеряет ли установка только или ещё управляет насосом либо сигнализацией; и как будет проложен и заделан в сальник кабель. Описания сосуда и среды достаточно для покрывающего коммерческого предложения. Количество, порт назначения и требуемая дата поставки дополняют запрос.
Все значения ниже взяты из исходной документации. Если параметр в имеющихся материалах не приведён, он помечен как «Требуются данные», а не оценён.
