Механичните индикатори за ниво се класифицират като
Мерно стъкло
Тип поплавък
Изместващ тип
Тип диафрагма
Индикатори за ниво на диференциално налягане
Мерно стъкло
Мерно стъкло или наблюдателно стъкло е просто устройство, използвано за определяне на нивото на течността чрез фиксиране на прозрачна стъклена тръба, успоредна на контейнера за течност.
Стъклената тръба трябва да има малък отвор и дебела стена, така че да издържа на натиск. За да го защитите допълнително, той трябва да бъде обвит в метална тръба с прорез. Вентилите се поставят на подходящи места за удобство при подмяна на счупено стъкло без прекъсване на процеса. Обикновено мерните стъкла не се използват за височини на ниво над 90 см или 3 фута. Две или повече мерни стъкла трябва да бъдат фиксирани на различни височини за по-високи резервоари. Обикновено стъклените тръби се избират така, че да издържат на налягане на парата от 150 kg/cm2, при 250 градуса или водно налягане от 450 kg/cm2.
Дву{0}}цветен стъклен нивомер
Обикновено тези двуцветни стъклени нивомери се монтират в котлите. Този двуцветен стъклен нивомер показва червен цвят за пара и зелен цвят за вода. Това се получава чрез използване на оптичен принцип на индекса на пречупване. RI е различен за различните цветове, когато преминават през среда като стъкло, вода и пара. Тялото на измервателния уред е трапец със задни стъкла, фиксирани върху не-паралелните повърхности. Двуцветна LED лампа или стандартна дихроична лампа с червени и зелени филтри, фиксирани от противоположните страни на трапец. Това специално осветление предава наклонена светлина през задните стъкла на нивомера, за да достигне вътрешната среда. Когато манометърът съдържа пара, зелените лъчи се отклоняват и се избягва излизането им от страната на наблюдателя. След това червената светлина, отклонена от пара, се движи през вътрешния отвор, достигайки до наблюдателя. Червените лъчи се отклоняват и се губят вътре, когато пътя на лъча съдържа вода, така че зеленият лъч достига предното стъкло на нивомера.
Тип поплавък
Поплавъкът е вещество, когато се потопи в течност и когато плава на повърхността на течността, изпитва по-голяма плаваемост от действителното си тегло.
Съгласно принципа обемът на поплавъка, който измества течността, трябва да бъде по-голям от теглото на поплавъка.
Стандартни плувки
Стандартните поплавъци са сферични или цилиндрични. Диаметърът на поплавъка трябва да е по-голям за течности с ниска-плътност и обратно. Диаметърът на сферичната плувка варира между 75 mm и 175 mm. Поплавъците могат да бъдат монтирани отгоре-или отстрани-. Движението на поплавъка може да се проследява електро-механично чрез фиксиране на потенциометър или LVDT към него. Магнитно свързаният поплавък показва и нивото на течността.
Предимства на стандартните плувки
Опростен дизайн
Висока точност
Широка гама от нива на измерване
Възможност за измерване на ниво в корозивни и вискозни течности
Недостатъци на стандартните плувки
Стандартен поплавък не може да се използва в резервоари под налягане.
Поплавък с рид ключове
Фигурата показва масив от свързани резистори и рид ключове.
Те обикновено се поставят на около 5 мм едно от друго в колона.
Те се движат по страните с постоянен магнит по колоната на рийд превключвателя.
Тръстиковият превключвател получава късо съединение въз основа на позицията на поплавъка и изпраща ток през амперметъра.
Токът през амперметъра зависи повече от положението на поплавъка
Този тип индикатор за ниво показва нивата с точност до 5 mm.
Магнитострикционен метод
Магнитострикционният метод е най-елегантният от всички плаващи{0}}индикатори за ниво. Индикацията за ниво определя поплавъчната позиция на течността.
При магнитострикционния метод този поплавък е концентрична кръгла част от постоянен магнит. Ефектите на Wiedemann и Villari се използват за определяне на позицията на магнитния поплавък върху течна повърхност. Феромагнитен вълноводен материал се използва за генериране на магнитострикция.
Обикновено силата на привличане между вълновода и магнита на поплавъка повишава сила на триене, възпрепятстваща непрекъснатото движение на поплавъка. Това може да се намали чрез използване на вълновод с диаметър по-малък от 0,5 mm. С този метод може да се постигне точност от около 0,1 mm.
Този метод се използва във фармацевтичната, хранително-вкусовата, химическата промишленост, производството на течен нефтен газ и напитките.
Тип изместител
Изместващ пружинен баланс
Този тип пружинно балансиращо изместващо устройство, като се има предвид произходът на изменението на нивото на течността, кара прикрепената пружина да се свива или разширява при движение на изместителното устройство нагоре и надолу. Изместителят на пръта завършва с магнитна топка. Магнитната стрелка, фиксирана върху шарнира извън корпуса на топката, усеща движението нагоре-и-надолу на магнитната топка. Движението на магнитната топка е около 25 mm. Това се увеличава пневматично чрез прикрепване на клапата към диск ексцентрично към въртежа на магнитната стрелка. Това движение се преобразува в електрически сигнал чрез потенциометрично устройство.
Изместител на въртяща тръба
Движението на буталото прилага усукване към тръба, наречена торсионна тръба. Кухата торсионна тръба се състои от вътрешен торсионен прът, заварен към торсионната тръба в единия край и свободен в другия край. Това се поддържа от търкалящ се лагер. Тръбата за въртящ момент завършва с остър ръб от едната страна и поддържа буталото чрез въртящото рамо, което завършва с блок. Другият край на торсионната тръба завършва с фланец, който е закотвен към стената на резервоара. Когато изместителят се премества нагоре или надолу, усукване се прилага към тръбата за въртящ момент чрез нейния ръб на ножа. Това усукване се предава на вътрешния торсионен прът, който го носи извън резервоара. Ъгловото изместване на пръта е около 5 градуса до 6 градуса. Ъгловото изместване на пръта е линейно свързано с видимото тегло и нивото на течността на изтласквача. Ъгловото изместване на въртящия прът се усилва пневматично до голямо диференциално налягане чрез задвижване на клапата на преобразувател на клапата на дюзата. Торсионните тръби са направени от никел, инконел, монел, хастелой и др. Обикновено се използват изтласкващи устройства с дължина от 0,3 до 1,5 m, въпреки че дължината може да достигне до 18 m. Изместителите са подходящи за измерване на ниво на чисти течности и суспензии.
Диафрагмени индикатори за ниво
Мембранните индикатори за ниво се състоят от кутия, затворена от всички страни, с изключение на една, в която е фиксирана гъвкава диафрагма. Кутията съдържа задържан въздух, свързан към детектор за налягане през капилярната тръба. Диафрагмата е направена от неопренов тефлон или пластичен материал, подобен на силиконова гума. Диафрагмената кутия се държи потопена в течността. Когато нивото на течността се покачва, статичната глава на течността упражнява насочена нагоре сила върху диафрагмата, за да компресира задържания въздух. Налягането на затворения въздух е право пропорционално на нивото на течността. Този индикатор за ниво може да се използва в съдове от-от отворен тип. Това е по-евтино, с ограничена точност. Въздухът в диафрагмата не е задържан, но се поддържа непрекъснато захранване през тръба, както е показано на фигура b. Вентилационната тръба позволява на въздуха да изтича в атмосферата през изпускателен отвор, съществуващ между вентилационната тръба и диафрагмата. Друга тръба свързва диафрагмата с подходящ индикатор за ниво, който е индикатор за налягане. Подаването на въздух към модула се регулира на около 0,2 до 0,3 бара над максималния хидравличен напор, който трябва да се измери. Диафрагмите от неръждаема стомана са подходящи за този тип детектори за ниво. Тъй като нивото на течността се повишава, повишеното налягане, действащо върху диафрагмата, я кара да се движи нагоре, което прави отвора за обезвъздушаване по-малък. Следователно през вентилационната тръба изтича по-малко въздух, което води до повишаване на въздушното налягане. Създаденото -въздушно налягане след това избутва диафрагмата надолу, увеличавайки изтичането на въздух и така до достигане на равновесие. Налягането на въздуха в камерата на диафрагмата е мярка за нивото на течността. Тези индикатори са точни в рамките на 0,3 бара от-подаваното налягане на въздуха. Те могат да работят до 11 бара. Регулируемото ограничение може да бъде подходящо манипулирано, за да се увеличи скоростта на реакция.
Индикатори за ниво на диференциално налягане
Нивото на течността упражнява натиск, причинен от теглото на колоната течност. Това налягане може да бъде измерено, за да се оцени нивото на течността, при условие че течността е при атмосферно налягане. Този метод е известен като хидростатично измерване на резервоара (HTG). Но ако течността е в резервоар под налягане, тогава трябва да се измери диференциалното налягане между горната и долната част на колоната с течност, за да се определи нивото на течността.
Ако P1 е налягането на дъното на резервоара
P2 е налягането в междинна точка
P3 е налягането в горната част на резервоара
h е разликата във височината между p₁ и p2 точките на натискане, и
L е височината на нивото на течността в резервоара
Тогава ρ=(P1-P2)/hg & L=(P1-P3)/ρg
Разликата в налягането между горната и долната част на нивото на течността може да се измери индивидуално чрез измерване на двете налягания. Грешката при измерване може да не е същата. Следователно едно единствено измерване дава стойността на диференциалното налягане. DP може да се измери механично чрез използване на силфони в корпус, където страната с по-високо налягане е свързана към силфона, а страната с по-ниско налягане е свързана към корпуса. При тази подредба, както е показано на фигура b, с пълни-течност маншони, използвани за измерване на DP, страната с по-високо налягане избутва течността вътре в силфона към страната с по-ниско налягане. Това разширява маншона. В резултат на това натовареният с пружина- показалец се избутва назад, премествайки показалеца надясно. Тъй като DP става чувствителен към температурата на течността. Биметален температурен компенсатор е прикрепен към силфона, за да компенсира разликата в налягането, произведена от температурната разлика.
