Princípio de medição e estrutura do medidor de nível de flutuador

Qual é o princípio de medição do flutuador? indicador de nível Quais são as classificações dos medidores de nível de flutuador? Os instrumentos para detecção de nível de líquido baseados na flutuabilidade são coletivamente denominados instrumentos de detecção de nível de líquido por flutuabilidade. Os instrumentos de nível de líquido por flutuabilidade são divididos em instrumentos de flutuabilidade constante e instrumentos de flutuabilidade variável, de acordo com a flutuabilidade do flutuador. sensor A flutuabilidade de um medidor de nível de líquido de flutuabilidade constante não se altera com a altura do líquido durante a operação, ou seja, o sensor permanece sempre flutuando acima da superfície do líquido, e a altura do sensor corresponde à altura do líquido. Existem diversos tipos de medidores de nível de líquido desse tipo, como os de disco flutuante, de bóia e outros. Já a flutuabilidade de um medidor de nível de líquido de flutuabilidade variável se altera com a altura do líquido durante a operação. O sensor não flutua no líquido e, portanto, a altura do sensor não representa o nível do líquido. São necessários outros métodos de medição para determinar o nível do líquido. O medidor de nível de líquido mais utilizado é o medidor de nível por deslocamento. A estrutura e o princípio de medição do medidor de nível por bóia são os seguintes: o sensor do medidor de nível por bóia não se desloca com a variação do nível do líquido durante toda a medição. A razão para esse fenômeno é que, como a bóia do medidor de nível de flutuador afunda muito mais do que a própria bóia e o disco flutuante, a força de empuxo da bóia não é suficiente para vencer a gravidade e manter-se submersa. Mesmo que o nível do líquido esteja cheio e a bóia esteja totalmente imersa, a força de empuxo da bóia não consegue vencer a gravidade, por isso o medidor de nível de flutuador também é chamado de medidor de nível de afundamento. Princípio de medição: Quando o líquido a ser medido está vazio, a bóia não está sujeita à força de empuxo, o fio de conexão ligado à parte superior da bóia está tensionado e a barra de torção é afetada pela gravidade da bóia, gerando uma força de torção fixa. Nesse momento, o medidor de nível de flutuador deve fornecer uma corrente de 4 mA, ou seja, o ponto zero do medidor de nível de flutuador. Quando o nível do líquido a ser medido sobe, o líquido entra no cilindro de medição e o volume de líquido descarregado pela haste da bóia aumenta com a elevação do nível do líquido. De acordo com a lei de Arquimedes, a força de empuxo sobre um objeto é igual ao peso volumétrico do líquido deslocado por ele. Como a haste da bóia é um tubo metálico de tamanho e peso reduzidos, o peso do líquido deslocado pela bóia é muito menor que o peso da própria bóia. Assim, as conexões na parte superior da bóia permanecem firmemente encaixadas, e a barra de torção suporta a gravidade da bóia menos o peso do líquido deslocado. O peso do líquido (empuxo) produz uma torção variável, momento em que o medidor de nível por flutuabilidade gera uma corrente variável superior a 4 mA. Quando o nível do líquido a ser medido atinge o nível máximo, a bóia fica completamente imersa no líquido, e o peso volumétrico do líquido deslocado pela bóia torna-se um valor fixo. O peso do líquido descarregado pela bóia, a barra de torção suporta uma força de torção fixa neste momento, e a corrente de saída do medidor de nível de bóia é de 20 mA, que é o nível de enchimento do medidor. De acordo com a lei de Arquimedes, a força de tração no fio de conexão superior da bóia durante todo o processo de medição do nível do líquido é dada por F = mg - ρVg = G - πd²/4ρgH. Nesta fórmula, G é o peso da bóia, d é o diâmetro externo da bóia, ρ é a densidade do líquido a ser medido e H é a altura do líquido a ser medida. A fórmula acima é convertida em: H = 4(GF)/πd²ρ = K(GF)/ρ. Nesta fórmula, K é uma constante fixa igual a 4/πd². Pode-se observar pela fórmula que a força de tração F no fio de aço é constante para a densidade do líquido ρ. No caso de ρ = ρ, ela é inversamente proporcional à altura H do líquido medido, correspondendo a um único valor. Enquanto a tensão F do fio superior da bóia for detectada, a altura do líquido a ser medido pode ser obtida. Estrutura do medidor de nível de bóia 1. Classificação do medidor de nível de bóia O medidor de nível de bóia também é dividido em dois tipos: bóia interna e bóia externa, de acordo com as diferentes posições da bóia. A chamada divisão interna e externa refere-se ao local onde a bóia é instalada. A bóia interna fica dentro do recipiente para medir o líquido, e a bóia externa fica fora do recipiente do líquido a ser medido. O medidor de nível de líquido com bóia interna não possui um cilindro de medição e a bóia é instalada diretamente no recipiente cheio de líquido. Os medidores de nível de bóia interna são montados verticalmente na parte superior desses recipientes por meio de um flange superior. O medidor de nível de líquido com bóia externa possui um cilindro de medição. O cilindro de medição é conectado verticalmente à lateral do recipiente do líquido a ser medido por meio de um flange de interface para formar um dispositivo de comunicação com nível de líquido uniforme. A bóia é suspensa no centro do cilindro de medição através da barra de torção superior e do fio de conexão. Em segundo lugar, a estrutura do medidor de nível de bóia. O medidor de nível de bóia é composto principalmente pelas seguintes partes: a bóia, a peça de conexão (fio de aço, placa de fixação), a barra de torção, o transmissor do sensor de torção e o cilindro de medição (bóia externa), além de outros componentes de superfície. A bóia é um tubo de metal com parede espessa, soldado em ambas as extremidades, e um anel de interface é deixado em uma das extremidades como a extremidade superior da bóia. O fio de conexão é uma tira de aço inoxidável com tenacidade reduzida. Uma extremidade é conectada e fixada no anel de tração da bóia, e a outra extremidade é fixada na placa de fixação da barra de torção. A barra de torção é um braço de torção mecânico que traciona a tensão no fio de conexão, gerada pela interação da gravidade da bóia e da flutuabilidade do líquido. Essa tensão é convertida em deslocamento axial por rotação em torno do eixo. O transmissor do sensor de torque detecta e converte o deslocamento do eixo no braço da barra de torção e, em seguida, compara-o com os parâmetros internos do programa do transmissor para calcular a altura do nível do líquido naquele instante, exibindo e emitindo o sinal de corrente padrão para transmissão remota. Isso realiza a detecção do nível do líquido.

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