Автор работы: Пользователь скрыл имя, 19 Марта 2012 в 16:23, реферат
Во многих отраслях современной промышленности экономичная и безопасная работа с высокой производительностью технологических процессов диктует необходимость использования современных методов и приборов измерения, которые следят за состоянием оборудования и ходом процессов. Одной из таких задач является контроль за уровнем и расходом жидкостей.
Введение 3
1. История создания уровнемеров 4
2. Уровнемер 6
3. Классификация уровнемеров 6
4. Визуальные уровнемеры 7
Заключение 9
Использованная литература 10
Министерство Образования и Науки Российской Федерации
Политехнический институт (филиал) Федерального Государственного Автономного Образовательного Учреждения Высшего Профессионального Образования «Северо-Восточный Федеральный Университет им. М. К. Аммосова» в г. Мирном
Кафедра Горного и Нефтегазового дела
РЕФЕРАТ
по дисциплине: «Автоматизация систем управления технологических процессов»
на тему: «Визуальные уровнемеры»
Выполнил: студент гр. НД-08
Осоров О.С.
Проверил: доц., к.х.н.
Томская Л. А.
Мирный 2012 г.
Содержание
Введение 3
1. История создания уровнемеров 4
2. Уровнемер 6
3. Классификация уровнемеров 6
4. Визуальные уровнемеры 7
Заключение 9
Использованная литература 10
Во многих отраслях современной
промышленности экономичная и безопасная
работа с высокой производительностью
технологических процессов
Если обратиться к истории создания уровнемеров, то мы можем видеть, что необходимость их применения появилась в далеком прошлом.
Первый простейший уровнемер был создан для определения уровня воды в озерах, реках и других водоемах и получил название футшток (рис.1.). Его создание было вызвано развитием флота и навигации и необходимостью изучения изменения уровня в конкретном месте водоема, определения среднего уровня моря и установления начального уровня для исчисления высот и глубин. Футшток – уровнемер в виде рейки (бруса) с делениями, установленный на водомерном посту для наблюдения и точного определения уровня воды в море, реке или озере. Первый футшток появился в Петербурге в 1703 году, а в 1707 году появилась футшточная служба на Котлине [3].
Рис. 1. Футшток.
Футштоки часто используют в качестве геодезического опорного пункта. В том числе Кронштадтский футшток выбран глобальным геодезическим опорным пунктом и закрепляет 0 отметку высоты в Балтийской системе высот. Позднее появился метршток, представляющий из себя шест с отчетливо накрашенными делениями в метрах (футах), служит для измерения небольших глубин 3-3,5м. Метршток до сих пор применяется на предприятиях топливной промышленности для измерения уровня топлива в резервуарах.
Прогресс не стоял на месте,
и с дальнейшим развитием промышленности
появилась потребность в новых
устройствах для изменения
Простейшие визуальные указатели уровня были изобретены с появлением паровых котлов. Уатт Джеймс (19.01.1736 – 19.08.1819) – шотландский изобретатель в 1764 году запатентовал первые существенные усовершенствования к вакуумному двигателю Ньюкмана, которые сделали его значительно более эффективным по расходу топлива, а в 1784 г. создал универсальный паровой двигатель, имеющий черты современных паровых машин, с непрерывным вращением с высокой эффективностью, получивший широкое распространение именно в производственных целях и сыгравший большую роль в промышленной революции 19 века. Он и сконструировал первое водомерное стекло – визуальный указатель уровня жидкости.
В XX веке, с развитием науки, темпы роста промышленности быстро ускорялись, появлялись всё новые отрасли, производства и предприятия. Автоматизация производственных процессов требовала создания автоматических приборов для измерения уровня жидкости.
Технология автоматического замера уровня жидкого продукта при помощи системы слежения была разработана уже в середине 50-ых годов. Вскоре после этого был представлен первый автоматический уровнемер для резервуаров [3].
Далее различными фирмами производителями измерительной техники были разработаны поплавковые магнитные выключатели, телеметрические датчики уровня и байпасные указатели уровня для различных отраслей промышленности. В дальнейшем были созданы гидростатические, электрические, акустические, радарные, ультразвуковые и прочие уровнемеры, сконструированные с учетом требований конктерных производств: химической, нефтегазодобывающей промышленности, топливно-энергетического комплекса, фармацевтической и пищевой промышленности, кораблестроения, машиностроения в целом, строительной индустрии и коммунальной сферы [3].
Уровнемер – прибор, предназначенный для определения уровня содержимого в открытых и закрытых резервуарах, хранилищах и так далее. Под содержимым подразумеваются разнообразные виды жидкостей, в том числе и газообразующие, а также сыпучие и другие материалы. Уровнемеры так же называют датчиками или сигнализаторами уровня, преобразователями уровня. Главное отличие уровнемера от сигнализатора уровня – это возможность измерять градации уровня, а не только его граничные значения.
Существует несколько методов измерения уровня жидкости, имеющих свои технологические возможности, основанных на различных физических принципах действия и обладающих как рядом преимуществ, так и недостатками. По принципу действия уровнемеры для жидкостей разделяются на механические, гидростатические, электрические, акустические, радиоактивные [4].
В настоящий момент существуют следующие устройства для измерения уровня жидкости:
Помимо классификации уровнемеров по принципу действия, эти приборы делятся на:
К приборам непрерывного слежения относятся – уровнемеры-указатели, преобразователи уровня, указатели уровня жидкости, преобразователи уровня.
К приборам для сигнализации о предельных значениях уровня относятся сигнализаторы уровня, реле уровня, переключатели уровня, датчики предельного уровня.
Простейший уровнемер (визуальный) – водомерное стекло, в котором использован принцип сообщающихся сосудов, служит для непосредственного наблюдения за уровнем жидкости в закрытом сосуде. Указательное стекло соединяют с сосудом нижним концом (для открытых сосудов) или обоими концами (для сосудов с избыточным давлением или разрежением). Наблюдая за положением уровня жидкости в стеклянной трубке, можно судить об изменении уровня в сосуде. Стёкла комплектуют вентилями или кранами для отключения их от сосуда и продувки системы.
Рис. 2. Визуальный уровнемер.
Рис. 2. простейший измеритель уровня жидкости. К технологическому аппарату 1 через запорные вентили 2 подсоединено указательное стекло (трубка 3). Аппарат и трубка представляют собой сообщающиеся сосуды, поэтому уровень H жидкости в трубке всегда равен ее уровню в аппарате и отсчитывается по шкале.
Не рекомендуется использовать указательные стекла длиной более 0,5 м, поэтому при контроле уровня, изменяющегося больше чем на 0,5 м, устанавливают несколько стекол таким образом, чтобы верх предыдущего стекла перекрывал низ последующего [5].
Для каждой промышленной отрасли существуют свои методы и приборы. Ознакомившись с устройством и условиями эксплуатации различных уровнемеров, можно делать выбор в пользу того или иного метода измерения уровня жидкости. Также стоит учитывать надежность, качество и стоимость приборов.