Измерение уровня в сосудах под вакуумом
Понятие вакуума и единицы измерения
Термин “вакуум“, как физическое явление – среда, в которой давление газа ниже атмосферного давления.
Количественной характеристикой вакуума служит абсолютное давление. Основной единицей измерения давления в Международной системе (СИ) служит Паскаль (1 Па = 1Н/м2). Однако, на практике встречаются и другие единицы
измерения, такие как миллибары (1 мбар = 100Па) и Торры или миллиметры ртутного столба (1 мм.рт.ст. = 133,322 Па). Данные единицы не относятся к СИ, но допускаются для измерения кровяного давления.
Уровни вакуума
В зависимости от того, на сколько давление ниже атмосферного (101325 Па), могут наблюдаться различные явления, вследствие чего могут использоваться различные средства для получения и измерения такого давления. В наше время выделяют
несколько уровней вакуума, каждый из которых имеет свое обозначение в соответствии с интервалами давления ниже атмосферного:
- Низкий вакуум (НВ): от 105 до 102 Па,
- Средний вакуум (СВ): от 102 до 10-1 Па,
- Высокий вакуум (ВВ): от 10-1 до 10-5 Па,
- Сверхвысокий вакуум (СВВ): от 10-5 до 10-9 Па,
- Черезвычайно высокий вакуум (ЧВВ): -9 Па.
Данные уровни вакуума в зависимости от области применения разделяют на три производственные группы.
– Низкий вакуум: в основном используется там где требуется откачка большого количества воздуха. Для получения низкого вакуума используют электромеханические насосы лопастного типа, центробежного, насосы с боковым
каналом, генераторы потока и т.д.
Низкий вакуум применяется, например, на фабриках шелкотрафаретной печати.
– Промышленный вакуум: термин “промышленный вакуум” соотвествует уровню вакуума от -20 до -99 кПа. Данный диапазон используется в большинстве применений. Индустриальный вакуум получают с помощью ротационных,
жидкостно-кольцевых,поршневых насосов и лопастных вакуумных генераторов по принципу Вентури. Область применения промышленного вакуума включает в себя захват присосками, термоформование, вакуумный зажим, вакуумная упаковка и др.
– Технический вакуум: соответствует уровню вакуума от -99 кПа. Такой уровень вакуума получают при помощи двухуровневых ротационных насосов, эксцентриковых роторных насосов, вакуумных насосов Рутса, турбомолекулярных
насосов, диффузионных насосов, криогенных насосов и т.д
Такой уровень вакуума используется в основном при лиофилизации, металлизации и термообработке. В науке технический вакуум используется в качестве симуляции космического пространства.
Наивысшее значение вакуума на земле значительно меньше значения абсолютного вакуума, которое остается чисто теоретическим значением. Фактически, даже в космосе, несмотря на отсутствие атмосферы, имеется небольшое количество атомов.
Основным толчком к развитию вакуумных технологий послужили исследования в промышленной области. В настоящий момент существует большое количество применений в различных секторах. Вакуум используется в электролучевых трубках, лампах
накаливания, ускорителях частиц, в металлургии, пищевой и аэрокосмической индустрии, в установках для контроля ядерного синтеза, в микроэлектронике, в стекольной и керамической промышленности, в науке, в промышленной роботехнике, в
системах захвата с помощью вакуумных присосок и т.д.
Вакуумные присоски – общая информация
Вакуумные присоски незаменимый инструмент для захвата, подъёма и перемещения предметов, листов и различных объектов, которые трудно перемещать обычными системами, из-за их хрупкости или риска деформации.
При правильном применении присоски обеспечивают удобство, экономичность и безопасность работы, что является фундаментальным принципом для идеальной реализации проектов автоматизации на производстве.
Продолжительные исследования и внимание к требованиям наших клиентов, позволили нам производить присоски выдерживающие высокие и низкие температуры, абразивный износ, электростатические разряды, агрессивные среды, а так же не
оставляют пятен на поверхности переносимых предметов. Помимо этого, присоски соответствуют стандартам безопасности EEC и пищевым стандартам FDA, BGA, TSCA.
Все присоски изготавливаются из высококачественных компонентов методом вакуумного формования и подвергаются антикоррозионной обработке для долгого срока службы. Независимо от конфигурации, все присоски имеют свою маркировку.
Система множественного захвата Октопус
Источник
Понятие уровень, единицы измерения.
В производственных процессах химической промышленности большое значение имеет контроль за уровнем жидкостей и твердых сыпучих материалов в технологических аппаратах, различных емкостях и в резервуарах.
Измерение уровня в технологических аппаратах.
Измерение уровня в технологических аппаратах позволяет контролировать в них вещества, необходимого для протекания технологических процессов в требуемом направлении. Запас вещества в аппаратах должен быть вполне определенным и значительное уменьшение или увеличение его по сравнению с номинальным значением может привести к нарушению производственного процесса. Измерение уровня в аппаратах производится обычно в относительно небольшом диапазоне его измерения, причем высокая точность при измерении не требуется. Необходимо следить лишь за тем, чтобы уровень вещества не был больше или меньше допустимых значений.
Измерение уровня в емкостях и резервуарах.
Измерение уровня в емкостях и резервуарах производится с целью учета количества находящегося в них вещества. В резервуарах больших размеров приходится измерять уровень, изменяющийся в большом диапазоне. Кроме того, точность измерения уровня должна быть достаточно высокой.
— Уровень измеряется в единицах длины — метрах. На заводе его часто измеряют в %.
— Измерение уровня вещества дает возможность, как уже говорилось выше, производить расчет количества и массы вещества для его учета.
Определение количества жидкости или сыпучих материалов.
При постоянном по высоте сечении емкости (резервуара) объем продукта может быть получен умножением площади поперечного сечения на значение уровня вещества, поэтому измерение объема здесь сводится к измерению уровня.
При переменной площади поперечного сечения резервуара по высоте надо знать зависимость этой площади от высоты.
Определение массы вещества.
Измерение массы вещества производится путем определения его объема и измерения плотности вещества. Умножая объем на плотность, получают массу вещества. Это умножение производят или вручную или автоматически при помощи приборов.
Методы измерения уровня, приборы для его измерения.
В производстве для контроля уровня веществ применяют различные уровнемеры, работающие на различных методах измерения уровня.
1. Уровнемеры с визуальным отсчетом;
2. Буйковые и поплавковые уровнемеры;
3. Гидростанические уровнемеры;
4. Дифманометрические уровнемеры;
5. Радиоактивные уровнемеры;
6. Уровнемеры раздела фаз;
7. Акустические уровнемеры;
8. Емкостные;
9. Уровнемеры сыпучих веществ.
Уровнемеры с визуальным отсчетом.
Самый простой способ измерения уровня, основанный на методе сообщающихся сосудов. То есть к технологическому аппарату через запорные вентили подключается стеклянная трубка, по которой и наблюдается столб жидкости.
Недостатки: имеется возможность загрязнения трубки, вплоть до полного исчезновения видимости уровня, а также возможность образования воздушных пузырьков внутри стеклянной трубки, что устраняется с помощью дренажного вентиля.
Применяется для контроля уровня жидких и прозрачных веществ по месту.
Буйковые и поплавковые уровнемеры.
Нашли широкое применение для измерения уровня жидкости, как в технологических аппаратах, так и в резервуарах у нас на предприятии.
Принцип действия основан на возникновении выталкивающей силы при погружении поплавка или буйка в жидкость (закон Архимеда), которая либо преобразуется в стандартный токовый сигнал 4-20 мА, либо пневматический 0.2-1.0 кгс/см2 для последующей передачи информации на вторичные приборы, по которым оператор наблюдает показания уровня. Гораздо реже можно встретить поплавковые уровнемеры типа УДУ с контролем показаний по месту.
Среди буйковых уровнемеров широко используются такие как Сапфир ДУ, Fischer, имеющие стандартный токовый выходной сигнал 4-20 мА, работающие в комплекте с электронными вторичными приборами, как Ш-711, Ремиконт, МОД-30, дающими возможность не только наблюдать уровень, но и получить сигнализацию и блокировку по различным уставкам с помощью дополнительных устройств, таких как УАС, УЗС.
При работе в зимнее время эти уровнемеры нуждаются в обогреве по причине возможности образования наледи, как на внутренних элементах самого прибора, так и в направляющей трубе, в которой находится буек, возникающей при колебаниях температуры, как продукта, так и окружающей среды.
Среди поплавковых уровнемеров применение нашли УБП, УДУ, имеющие стандартный выходной сигнал 0.2-1.0 кгс/см2, работающие в комплекте с вторичными приборами типа ПВ10.1, ППВ1.1. Эти приборы не нуждаются в обогреве. В настоящее время на заводе ведется замена устаревших пневматических приборов КИП на более современные приборы, имеющие лучшие характеристики точности показаний и дающие больше возможностей по обработке информации от датчиков.
Одним из таких приборов является уровнемер ENRAF голландской фирмы. Точность измерения уровня составляет 0.1 мм. Это очень чувствительный прибор-преобразователь силы. Он постоянно взвешивает вес поплавка и сравнивает с уставкой, которая представляет собой вес поплавка минус выталкивающая сила. Если вес поплавка равен уставке, то прибор считает, что поплавок на уровне.
Прибор показал надежную работу на предприятии. Основные эксплуатационные требования: обогрев в зимнее время на резервуарах, где продукт – газ, а также отсутствие ударов вибраций и т. п. из-за которых выходит из строя чувствительный элемент или прибор сбивается. При остановке резервуара на ремонт необходимо перед демонтажем прибора: поднять поплавок, отключить питание 220в, заблокировать прибор механически.
Уровень раздела фаз.
Принцип действия основан на разных электропроводностях жидкостей. В емкость устанавливается электрод, который кабелем соединяется с вторичным прибором Ф-70. В качестве 2-го электрода используется сам корпус емкости. Применяется для разделения 2-х фаз электропроводной воды, от неэлектропроводной, с последующим отводом воды из емкости. Важным условием нормальной работы прибора является обеспечение герметичности конструкции электродов.
Гидростатические уровнемеры.
Гидростатический метод измерения уровня основан на том, что в жидкости существует гидростатическое давление, пропорциональное уровню, которое преобразуется в стандартный токовый сигнал 4-20 мА. Прибор нуждается в обогреве в зимнее время. Пример: Сапфир ДГ.
Дифманометрические уровнемеры.
Применяются для измерения уровня жидкости, как под атмосферным, так и под избыточным давлением. Каждому значению уровня жидкости в емкости соответствует определенный перепад давления, который измеряется прибором. Прибор нуждается в обогреве в зимнее время. Давление в аппарате не влияет на результат измерения, т. к. оно одинаково воздействует на «+» и «-» камеры. При работе на агрессивных средах, трубки между аппаратом и разделительными сосудами продувают воздухом или инертным газом.
Акустические уровнемеры. ( Ультразвуковые)
Принцип действия основан на локализации уровня звуковыми импульсами, проходящими через газовую среду, отходящую над контролируемой жидкостью и явлении отражения этих импульсов от границы раздела. Разновидностью ультразвукового уровнемера являются радарные уровнемеры типа APEX, обладающие высокой точностью, надежностью и возможностью эксплуатации в различных средах.
Радиоактивные уровнемеры.
Действие таких уровнемеров основано на поглощении γ — лучей при прохождении через слой вещества. Уровнемеры УР-8 используются для измерения уровня жидкостей и твердых сыпучих материалов
.
Емкостные уровнемеры.
Принцип действия емкостных уровнемеров основан на зависимости электрической емкости системы «электрод-измерительная среда» от изменения уровня.
Приборы типа ЭИУ предназначаются для измерения не только жидких, но и твердых сыпучих материалов. Для измерения уровня воды, аммиака, мазута, бензина, керосина и смазочных масел предназначены емкостные уровнемеры ЭИУ-1К, фирмы LABKO 2W
Измерение уровня сыпучих материалов.
Для измерения уровня сыпучих веществ могут применяться некоторые из рассмотренных выше уровнемеров. Кроме того, имеются специальные конструкции приборов.
Источник
Не существует идеального метода измерения давления вакуума. Существует лишь вакуумметр, то есть совокупность всех возможных способов измерения вакуума. Когда измеряют давления, то используют различные физические показатели, которые отображают свои параметры, на основе которых и строится заключение.
Чтобы измерить вакуум, были разработаны вакуумметры. Это вакуумные манометры или приборы для измерения давления разряженных газов.
Их используют для проверки данных вакуумных систем. Более детально прочитать, что такое вакууметры вы можете в нашем блоге о вакуумных системах и ее составляющих.
Типы вакууметров
Существует детальная классификация, которая подразделяет вакуумметры по типу действия. Выделяют 5-6
средств измерения вакуума.
Классические
Это вакуумные манометры, чаще всего являющиеся жидкостными. Иное название анероиды. Они предназначены для фиксирования низкого давления. В таких вакуумметрах используется масляная жидкость с определенной плотностью в измерительном колене. Жидкостные вакуумметры отделяют в системе азотными ловушками. Это такие особые устройства, наполненные сжиженным азотом. Они вымораживают пары вещества, предназначенного для работы вакуумного манометра.
- Такие вакуумные манометры используются чаще всего в :
- вакуумных промышленных печах
- индукционных печах
- винтовых вакуумных насосах
- вихревой воздуходувке.
Эти средства измерения давления и вакуума отлично подходят для использования в промышленной отрасли.
Емкостные
Принцип работы данных вакуумметров – это трансформация емкости конденсатора при установлении расстояния между деталями. Одна из деталей имеет форму гибкой мембраны, меняющей форму и измеряемую емкость конденсатора. Погрешность измерения в данных манометрах минимальна, так как датчик измерения вакуума очень чувствительный.
Терморезисторные
Эти вакуумметры функционируют согласно схеме, называемой “мостовая”, которая стремится сохранять обычное сопротивление терморезистора, который открыт давлению, поддающемуся измерению. Принцип действия заключен в равенстве давлений веществ. Большим показателям давления газа соответствует большая мощность, необходимая для подвода к терморезистору для консервирования постоянной температуры. В этом и заключается зависимость между силой вакуума и напряжением.
Термопарные
Принцип данных вакуумных манометров основан на понижении температуры за счет теплопроводности. Термопара контрастирует с проводом, который в ходе работы нагревается. Считается, что чем лучше и качественнее вакуумная основа, тем меньше теплопроводность газа. Чувствительной точкой этого устройства является нить из сплава с высоким сопротивлением, нагревающаяся из-за пропускания через нее постоянного тока.
Ионизационные
Принцип действия заключается в ионизации газа. В приборе есть вакуумный диод, на анод которого подают положительное напряжение. А на дополнительные электрон, который называют коллектором, подается отрицательное напряжение. Если понижается давление газа, то уменьшается количество атомов, которые могут быть подвергнуты ионизации. Следовательно, понимается и ионизационный ток, который течет между электродами при этом напряжении. Среди таких вакуумметров можно виделить два подтипа согласно видам катода:
- с холодным
- с подогреваемым
Альфатрон
Данный тип ионизационного вакуумметра выделяют как отдельный. В нем для ионизации используют электроды, а альфа-частицы, которые выделяет источник на радио или плутонии.
Вывод
Выбор определенного вакуумного манометра зависит от способов фиксировании давления. Каждый манометр имеет свои преимущества и недостатки. Покупатель вакуумметра должен определиться с ценой датчика и точностью измерения вакуума перед покупкой устройства. При сложностях в выборе стоит обратится за помощью к специалистам.
Источник
Внимание: Актуальную цену товаров уточняйте у наших менеджеров по телефону 8-800-511-82-26.
Применяется для измерения избыточного и предельного давления в газовых системах.ГОСТ 2405-88 Мановакуумметры предназначены для работы в закрытых помещениях при температуре окружающей среды 25 °С. В качестве рабочей жидкости используют дистиллированную воду.
Под заказ
Манометры показывающие ДМГ-60 предназначены для измерения избыточного давления воздуха и неагрессивных газов.
Под заказ
Ротаметры с местными показаниями типа РМ-А-0,063ГУЗ ГОСТ 13045-81
Предназначен для измерения избыточного давления жидких и газообразных неагрессивных, некристаллизирующихся сред.
Под заказ
Предназначены для измерения избыточного давления неагрессивных, некристаллизующихся сред (пара, газа, в том числе кислорода*, ацетилена, пропан-бутана).
Манометры технические МТ-4И предназначены для измерения избыточного давления неагрессивных, некристаллизирующихся жидкостей, пара и газа, в т.ч. кислорода, ацетилена; жидкого, газообразного и водного раствора аммиака, хладонов.
Предназначены для измерения избыточного и вакуумметрического давления неагрессивных жидкостей, газа и пара и управления внешними электрическими цепями путем включения и выключения контактов в схемах сигнализации. автоматики и блокировки технологических процессов. Сигнализирующее устройство прямого действия.
Предназначен для измерения избыточного давления неагрессивных по отношению к сталям и медным сплавам (36 НХТЮ, 12Х18Н9Т и латуни марки ЛС 59-1) некристаллизующихся жидкостей, паров, газов, в том числе ацетилена и хладонов.
Предназначены для измерения избыточного давления неагрессивных, некристаллизующихся сред (при соответствующем исполнении – химически агрессивных сред) в условиях повышенных вибраций и пульсаций
Манометр технический МТ-100 предназначен для измерения избыточного давления неагрессивных, некристаллизующихся жидкостей, газа и пара.
Манометры предназначены для измерения давления жидких, газообразных, не очень вязких и не кристаллизирующихся сред, не вступающих в реакцию с медными сплавами.
Источник