Как выбираются уровнемеры для предприятий по очистке сточных вод?

Измерители уровня жидкости составляют значительную часть оборудования для очистки сточных вод и используются практически на всех этапах процесса очистки. В очистке сточных вод необходимо измерять уровень жидкости в сточных водах, осадке, химических растворах и т. д.

При использовании систем автоматического управления канализационными стоками, уровнемер, помимо измерения уровня, часто также включает в себя автоматическое управление запуском и остановкой цепного насоса, а также управление открытием и закрытием клапана. Поэтому правильный выбор уровнемера очень важен для разумного удовлетворения требований производственного процесса.

I. Радарный уровнемер

Антенна радарного датчика излучает электромагнитные волны в виде луча, передаваемая волна отражается от поверхности измеряемого материала, а отраженный сигнал принимается антенной. Каждая точка в излучаемом и отраженном луче собирается методом ультразвуковой выборки. Сигнал обрабатывается интеллектуальным процессором для определения расстояния между средой и зондом и передается на дисплей терминала для отображения, сигнализации, управления и т. д. Расстояние от поверхности материала D пропорционально времени распространения импульса T: D = C × T / 2, где C — скорость света. Если известно расстояние до пустого резервуара E, то уровень L равен: L = E - D

Характеристики радарного уровнемера:

(1) Радарный уровнемер Имеет цельную конструкцию, не имеет движущихся частей, не подвержен механическому износу, что обеспечивает длительный срок службы.

(2) Благодаря характеристикам электромагнитной волны, он не подвержен влиянию окружающей среды. Поэтому области применения его измерений достаточно широки. Зонд радарного уровнемера не контактирует с поверхностью среды, что обеспечивает бесконтактное измерение и позволяет точно и быстро измерять различные среды. Зонд практически не подвержен влиянию температуры, давления, газа и т. д. Может использоваться в сложных рабочих условиях, при больших изменениях, а также в случаях, когда ультразвуковые уровнемеры неэффективны для измерения воды, пара, пены и других веществ.

(3) Радарный уровнемер также подходит для использования в мешалке, где уровень жидкости непредсказуем и может меняться.

(4) Радарный уровнемер относительно дорог, но его можно применять практически для контроля уровня в процессе очистки сточных вод.

II. Магнитный уровнемер с откидной крышкой

Принцип работы: Указатель уровня жидкости работает по принципу плавучести и магнитной связи. Когда уровень жидкости в измеряемом сосуде поднимается и опускается, поплавок в основной трубке указателя уровня жидкости поднимается и опускается вместе с ним, а магнит внутри поплавка передает сигнал на полевой индикатор через магнитную связь, заставляя красно-белый поворотный столбик поворачиваться на 180°. При повышении уровня жидкости поворотный столбик меняет цвет с белого на красный, а при понижении уровня жидкости — с красного на белый. Красная и белая границы индикатора соответствуют фактической высоте уровня среды в сосуде, обеспечивая индикацию уровня жидкости. При понижении уровня жидкости поворотный столбик меняет цвет с красного на белый.

Характеристики магнитного уровнемера с откидной пластиной:

(1) Простая конструкция, четкий дисплей, интуитивно понятное считывание, особенно подходит для демонстрации на месте.

(2) Меньше отверстий для оборудования, обычно используется магнитный уровнемер с выносным выходом, что позволяет осуществлять удаленный мониторинг объекта.

(3) В зависимости от типа среды, например, легко загрязняющейся и легко засоряющейся, необходимо регулярно очищать основную трубу от отложений в трубопроводе, чтобы обеспечить точность измерения.

В процессе очистки сточных вод магнитоэлектрический уровнемер широко используется для измерения уровня жидкостей в резервуарах с химическими растворителями, кислотами, щелочами и других жидкостях.

III. Ультразвуковой уровнемер

Ультразвуковой уровнемер Принцип работы основан на использовании ультразвукового отражения от поверхности жидкости для определения уровня жидкости на значительном расстоянии, то есть применяется принцип измерения расстояния с помощью эхо-сигнала. Когда ультразвуковой зонд передает короткий ультразвуковой импульс на поверхность жидкости, через время t зонд принимает эхо-импульс, отраженный от поверхности жидкости.

Таким образом, расстояние от зонда до поверхности жидкости можно определить по следующей формуле: примем расстояние от ультразвукового зонда до дна емкости равным h, тогда фактический уровень жидкости будет равен . Где v — скорость распространения ультразвука в измеряемой среде (то есть скорость звука м/с), что показывает, что, зная скорость звука v, можно точно измерить время t и определить высоту уровня жидкости H.

Характеристики ультразвукового уровнемера:

(1) Ультразвуковой уровнемер может производить бесконтактное измерение, обеспечивая стабильную и надежную работу: ультразвуковой уровнемер устанавливается в силосе, над резервуаром с жидкостью, не контактируя напрямую с материалом, что позволяет преодолеть недостатки других моделей уровнемеров жидкости (материала), которые непосредственно контактируют с материалом.

(2) Может измерять широкий диапазон уровней жидкости, комков и порошка.

(3) Может быть непрерывным измерением в фиксированной точке и легко обеспечивает телеметрию и дистанционное управление измерительным сигналом.

(4) Простая и удобная установка, не требует защиты.

Недостатки ультразвуковых уровнемеров:

(1) При измерении уровня жидкости ультразвуковым уровнемером может быть «слепая зона». При установке необходимо избегать «слепых зон». Когда уровень жидкости попадает в «слепую зону», ультразвуковой передатчик не сможет измерить уровень жидкости. Поэтому при определении диапазона ультразвукового уровнемера необходимо оставить запас по «слепой зоне». При установке зонд передатчика должен быть расположен выше самой высокой «слепой зоны» уровня. Это обеспечит точный контроль уровня жидкости и безопасность ультразвукового уровнемера.

(2) В случае ультразвукового уровнемера, поскольку звуковая волна не может проникнуть сквозь пену, она отражается обратно в пену, что приводит к значительному отклонению измерения фактического уровня. Для уменьшения образования пены и обеспечения точного измерения можно добавить пеногаситель в резервуар.

(3) Ультразвуковой уровнемер в контейнере с мешалкой будет подвержен влиянию мешалки, что приведет к отражению ложного эха и, как следствие, к неточному измерению. Уменьшение скорости мешалки и установка уровнемера подальше от центра мешалки позволит уменьшить влияние мешалки на измерение ультразвукового уровнемера.

(4) Температура измеряемой среды также влияет на ультразвуковой уровнемер, особенно в закрытом контейнере, где разница температур среды и окружающей среды приводит к конденсации капель воды вокруг зонда, что влияет на точность измерения. Можно установить ультразвуковой уровнемер, подключив его к трубке со сжатым воздухом, обдувающей зонд, чтобы уменьшить разницу температур между средой и контейнером и предотвратить конденсацию капель воды вокруг зонда во время измерения.

IV. Гидростатический уровнемер

Метод гидростатического измерения уровня основан на принципе прямой пропорциональности гидростатического давления столба жидкости высоте столба жидкости. Измерение уровня жидкости осуществляется путем измерения гидростатического давления, создаваемого высотой столба жидкости. Дифференциальный уровнемер работает по принципу изменения уровня жидкости в емкости под действием гидростатического давления, создаваемого столбом жидкости.

Гидростатический уровнемер измеряет уровень жидкости, определяя его по статическому давлению, создаваемому высотой уровня жидкости. Согласно формуле P = ρgh, где ρ — плотность жидкости, а g — ускорение свободного падения, то, зная измеренное давление P, можно определить уровень жидкости h.

В качестве измерительного прибора для определения уровня жидкости используется устройство, считывающее показания давления. уровнемер То есть, измерительный прибор уровня помещается в измеряемую жидкость в среде установки, и при изменении уровня жидкости датчик давления, состоящий из диффузионного кремния и других элементов измерения давления, преобразует статическое давление в резистивный сигнал для определения уровня жидкости, а входной уровнемер может быть непосредственно помещен в измеряемую среду.

Характеристики датчика уровня входного давления:

(1) Простая конструкция, твердотельная конструкция, без движущихся частей.

(2) Довольно прост в установке и использовании, длительный срок службы.

(3) Диапазон измерения относительно широк, можно измерять от воды и масла до вязкости фазы и т. д.

(4) На него не влияют измеренная среда: образование пузырей, осаждение, электрическая задержка, отсутствие усталостного износа материала, вибрация, нечувствительность к ударам.

(5) Дешевый и относительно надежный.

(6) При установке следует обратить внимание на выбор относительно гладкой жидкости, колебания при установке незначительны, если невозможно избежать воздействия потока воды, трения и вибрации, необходимо установить изолирующую трубу, чтобы уменьшить воздействие потока воды и обеспечить точность и стабильность измерений.

(7) При установке входного уровнемера лучше всего оставить дно бассейна или резервуара на глубине от 100 до 200 мм, чтобы уменьшить количество ила и осадка на дне бассейна или резервуара, влияющих на точность измерения.

(8) В условиях плохого качества воды, особенно когда среда содержит много взвешенных твердых частиц и примесей, легко забиваются напорные отверстия, что влияет на точность измерения. Необходимо регулярно очищать уровнемер и прочищать напорные отверстия для обеспечения точного и стабильного измерения.

Уровнемеры давления подходят для использования в процессах с хорошим качеством воды, таких как резервуары для сбора надосадочной жидкости, фильтрационные бассейны, очистные бассейны, бассейны для наружных сбросов и бассейны SBR. Их также можно использовать в резервуарах для сгущения и регулирования с перемешиванием, устанавливая запорные трубки для предотвращения оседания примесей осадка на дне резервуара.

V. Резюме

В заключение, поскольку процесс очистки сточных вод включает в себя множество случаев, когда необходимо измерять уровень, а также ввиду особенностей самого процесса очистки, при выборе уровня необходимо учитывать потребности каждого процесса и характеристики среды. Выбор подходящего уровнемера окажет большое влияние на точность и надежность измерения, стабильность работы и экономичность срока службы.

Рекомендуется, если позволяют средства, выбирать высокоточные, не требующие сложного обслуживания и долговечные уровнемеры. Это обеспечит надежную, стабильную и безопасную работу всей системы измерения и контроля уровня сточных вод.