1 / 25

Merenje nivoa

Savremena Merenja i Regulacija. Merenje nivoa. Nivo je visina tečnog ili usitnjenog (sipkastog, praškastog) materijala u posudi. Senzori za merenje nivoa nazivaju se nivometrima. Nivo se izražava u jedinicama dužine.

misha
Download Presentation

Merenje nivoa

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. Savremena Merenja i Regulacija Merenje nivoa • Nivoje visina tečnog ili usitnjenog (sipkastog, praškastog) materijala u posudi. • Senzori za merenje nivoa nazivaju se nivometrima. • Nivo se izražava u jedinicama dužine. • Merenje količine(zapremine) tečnog i usitnjenog materijala u rezervoaru vrši se na osnovu informacija o nivou. Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima

  2. Savremena Merenja i Regulacija Opseg: • nivometri širokog opsega (0,5 -25 m); • nivometri sa uskim opsegom (od 0 do ±100 mm, od 0 do ±450 mm). Metode merenja nivoa: • detekcija nivoa: • Plovne kruške, • Konduktivni detektori, • Detektori nivoa na principu plovka ili ronila, • Vibracione viljuške, • Vibracione šipke. • kontinualne metode merenja: • Hidrostatski senzori, • Senzori na principu plovka, • Kapacitivni senzori, • Otpornički senzori nivoa, • Ultrazvučni senzori. Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima

  3. Savremena Merenja i Regulacija Plovne kruške Plovak Teg Uvod • Upotrebljavaju se za detekciju nivoa od pijaće vode do kanalizacije; • primenjuju se pri kontroli rada pumpi kao i zaštiti pumpe od rada na suvo. Princip rada plovnih kruški • Plovak plovne kruške je loptastog oblika, prečnika 80 -120 mm. Pluta na površini tečnosti čiji se nivo meri. Način ugradnje plovnih kruški • Ugradnja je vrlo jednostavna i vrši se samo polaganjem plovka na površinutečnosti čiji nivo se meri. Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima

  4. Savremena Merenja i Regulacija Plovne kruške • Praktična primena plovnih kruški je pri detekciji nivoa od pijaće vode do kanalizacije, • zaštita pumpi od rada na suvo kao i kontrola rada pumpi pri procesu punjenja odnosno pražnjenja rezervoara. (a) Kontrola pražnjenja (c) Kontrola punjenja (b) Zaštita pumpe Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima

  5. Savremena Merenja i Regulacija Konduktivni detektori nivoa Uvod • Primenjuju se za pouzdanu detekciju nivoa i kontrolu rada pumpi. Princip rada konduktivnih detektora nivoa • Konduktivni detektor nivoa baziran je na principu detekcije provodnosti. Praktična realizacija konduktivnih detektora nivoa • Izrađuju se u dve verzije: • kompaktna izvedba sa dva nezavisna prekidača • sa odvojenom sondom i kontrolerom sa prekidačima Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima

  6. E1 E3 E1 E3 E1 E3 E1 E3 Savremena Instrumentacija i Upravljanje Konduktivni detektori nivoa Način ugradnje konduktivnih detektora nivoa • Pri procesu ugradnje konduktivnih detektora nivoa potrebno je obratiti pažnju na provodnost zida rezervoara tečnosti čiji nivo se detektuje. nizak nivo visok nivonizak nivo visok nivo Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima

  7. Savremena Merenja i Regulacija Detektori na principu plovka Uvod • Upotrebljavaju se kao kontrolni i zaštitni detektori nivoa u rezervoarima. • Imaju veliku primeni u petrohemijskoj, farmaceutskoj industriji kao i u rezervoarima za balans prekookeanskih brodova. Princip rada detektora nivoa sa plovkom • Plovak pliva na površini tečnosti čiji se nivo meri. • Mehaničkom vezom položaj plovka prenosi se na kazaljku ili senzor ugaonog pomeraja (read relej). Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima

  8. Savremena Merenja i Regulacija Detektori na principu plovka Praktična realizacija detektora nivoa sa plovkom • Konstrukcioni parametri plovka proračunavaju se tako da se obezbedi ravnotežno stanje na određenoj dubini F = Fp –Sh1rtg • Detektori nivoa sa plovkom koji imaju mogućnost detekcije više nivoa nazivaju se višepoložajni detektori sa plovkom. Način ugradnje detektora sa plovkom • Postoje izvedbe detektora sa plovkom za montažu sa strane ili od gore. • U oba slučaja postoji mogućnost fiksnog ili podesivog histerezisa. Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima

  9. Savremena Merenja i Regulacija Detektori na principu plovka Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima

  10. Senzor sile Izlaz F Fg L Fu H h0 Savremena Merenja i Regulacija Detektori nivoa sa ronilom Uvod • Nivo se pretvara u silu, koja se meri odgovarajućim senzorom sile: induktivnim, kapacitivnim ili pijezoelektričnim. Princip rada detektora nivoa sa ronilom • Senzori sa ronilom rade na principu sile uzgona. tj. Arhimedovog zakona. F=Fg-Fu =rgSL—rtgS(h—ho). odakle proizilazi da je mereni nivo proporcionalan sili F h =rL/rt+h0-F/rtgS=k1-k2F. Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima

  11. Savremena Merenja i Regulacija Vibracione viljuške i šipke Uvod • Moguće ih je primenjivati u gotovo proizvoljnoj vrsti medija: • eksplozivnim i neeksplozivnim tečnostima, • agresivnim tečnostima, • visokoviskoznim tečnostima, itd Princip rada vibracionih viljuški i šipki • Vibracione viljuške i šipke rade na principu praćenja promene rezonantnih karakteristika senzora. Praktična realizacija vibracionih viljuški i šipki • Očitavanjem rezonantnih karakterisitika viljuške dolazi se do informacije da li je viljuška zaronjena ili ne. Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima

  12. Savremena Merenja i Regulacija Vibracione viljuške i šipke Način ugradnje vibracionih viljuški i šipki • Pri postupku ugrađivanja vibracionih viljuški kod tečnosti potrebno je obratiti pažnju da rezonantna viljuška bude dovoljno uronjena u tečnost, kao i da procep u viljušci bude tako postavljen da obezbeđuje nesmetan protok tečnosti • Kada se merenivo praškastih i sitnozrnastih materijala, vibracione viljuške se ne ugrađuju u delovima rezervoara gde zaostaje materijal. Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima

  13. Savremena Merenja i Regulacija Hidrostatski senzori Uvod • Hidrostatski senzori se primenjuju za merenje nivoa: zapaljivih tečnosti, hemikalija sa gustim isparenjima ili gasom iznad površine, viskoznih ili korozivnih tečnosti, itd. Princip rada hidrostatskih senzora nivoa • Princip radaovih senzora zasniva se na primeni Paskalovog zakona. P =rgh. Praktična realizacija hidrostatskih senzora nivoa • Postoje tri tipa hidrostatskih senzora: • senzor relativnog pritiska koji meri pritisak stuba tečnosti na dnu rezervoara; • senzor diferencijalnog pritiska; • senzor relativnog pritiska koji meri pritisak u povratnom vazdušnom vodu, koji ima pritisak proporcionalan merenom nivou. Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima

  14. Savremena Merenja i Regulacija Hidrostatski senzori P/I • Drugi tip hidrostatskih senzora nivoa izvodi se najčešće u dve varijante: • hidrostatičko utopni senzor nivoa i • hidrostatički senzor nivoa. DP/I Izvor vazduha P/I Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima

  15. Savremena Merenja i Regulacija Hidrostatski senzori Način ugradnje hidrostatskih senzora • Hidrostatičko utopni senzori nivoa se primenjuju pre svega kod merenja nivoa u cevima ili rezervoarima malog prečnika. • Hidrostatički senzori se primenjuju za merenje nivoa većine fluida u rezervoarima i tankovima. Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima

  16. Savremena Merenja i Regulacija Senzori na principu plovka Uvod • Senzori sa plovkom se primenjuju za merenje nivoa: zapaljivih tečnosti, hemikalija sa gustim isparenjima ili gasom iznad površine, penušavih tačnosti, a idealni su za merenje nivoa u višenamenskim tankovima. Princip rada senzora nivoa sa plovkom • Promenom nivoa tečnosti menja se i položaj plovka na fiksiranoj sondi. • Promena položaja plovka se registuje na različite načine. • Tačnost senzora zavisi od načina registracije položaja plovka. Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima

  17. Savremena Merenja i Regulacija Senzori na principu plovka Praktična realizacija senzora nivoa sa plovkom • U zavisnosti od načina registrovanja položaja plovka na fiksiranoj sondi razlikujemo dva osnova tipa senzora: • Senzori nivoa kod kojih kretanje plovka utiče na promenu otpornosti kontrolnog provodnika u fiksiranoj sondi. • Senzori nivoa kod kojih kretanje plovka utiče na promenu rezonantnih karakteristika unutar fiksirane sonde. Sonda Read relej Magnet Plovak Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima

  18. Ce C1 eg C2 et C3 R d D Savremena Merenja i Regulacija Kapacitivni senzori nivoa Uvod • Primenjuju se za merenje nivoa tečnih, praškastih i granulastih materijala sa relativnom dielektričnom konstantnome>2. Princip rada kapacitivnih senzora nivoa • Prave se kao pločasti ili cilindrični kondenzatori, između kojih se nalazi tečnost čijise nivo meri. Praktična realizacija kapacitivnih senzora nivoa • Tečnost može biti provodna ilineprovodna. • Za neprovodne tečnosti: Ce = C1+C2+C3, Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima

  19. Ce C1 C2 C2’ C3 C2’ R Savremena Merenja i Regulacija Kapacitivni senzori nivoa • Za merenje nivoa provodnih tečnosti, unutrašnja elektroda presvučena je slojem kvalitetnog čvrstog izolacionog materijala. Način ugradnje kapacitivnih senzora • Senzor ne sme biti izložen mehaničkim udarima. Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima

  20. Savremena Merenja i Regulacija Kapacitivni senzori nivoa Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima

  21. Izolator Otpornik Metalna traka Savremena Merenja i Regulacija Otpornički senzori nivoa Uvod • Primenjuju se za nivoe do 60 m. • Najbolji rezultati u kontinualnom merenju nivoa suvih granulastih materijala u silosima. Princip rada otporničkih senzora nivoa • Rade na principu promene otpornosti otpornika sa promenom njegovih dimenzija. Praktična realizacija otporničkog senzora nivoa • Otpor u petlji iznad površine proporcionalan je merenom nivou • Za neprovodne tečnosti upotrebljava se isti senzor, pri čemu su traka i otpornik obavijeni elastičnom folijom. Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima

  22. Ulrazvučni predajnik/ prijemnik Savremena Merenja i Regulacija Ultrazvučni senzori nivoa Uvod • Imaju veliku primeni pri računanju zapremine, težine ili merenja protoka na otvorenom kanalu. Princip rada ultrazvučnih senzora nivoa • Nivo je proporcionalan vremenu T za koje talas pređe od izvora do prijemnika zračenja: Praktična realizacija ultrazvučnih senzora nivoa • Kao izvor ultrazvuka uzima se kvarcni ili keramički pijezoelement, koji se pobuđuje električnim impulsima frekvencije oko 30 KHz. Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima

  23. Savremena Merenja i Regulacija Ultrazvučni senzori nivoa • Veličina impulsa odbijenog od razdelne površine media čiji se nivo meri proporcionalan je rastojanju razdelne površine od senzora. Amplituda impulsa Emitovani impuls Primljeni impulsa Vremenska osa Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima

  24. Savremena Merenja i Regulacija Ultrazvučni senzori nivoa • Na slabljenje impulsa tokom prostiranja utiče više faktora: • Snaga emitovanog ultrazvučnog signala • Gubitak snage usled vlaženja • Snaga ultrazvučnog signala na razdelnoj površini • Gubitak snage usled upijanja od strane razdelne površine • Snaga ultrazvučnog signala reflektovanog o razdelnu površinu • Gubitak snage usled vlaženja • Snaga ultrazvučnog signala na prijemniku senzora 7 1 6 2 3 5 4 Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima

  25. Savremena Merenja i Regulacija Ultrazvučni senzori nivoa Način ugradnje ultrazvučnih senzora • Potrebno je obraditi pažnju da senzor registruje nivo najmirnijeg dela razdelne površine, kao i pravilno usmeravanje ultrazvučnog snopa. • Mogu se primeniti i za merenje protoka na otvorenom kanalu. Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Katedra za Automatiku i upravljanje sistemima

More Related