Подобрать врезной гидростатический уровнемер

Стационарные врезные гидростатические уровнемеры относятся к приборам для измерения уровня путем оценки давления столба жидкости на встроенную мембрану. Приборы этого типа способны обеспечить хорошую точность измерения при соблюдении условий эксплуатации и грамотном подборе.

Назначение врезных гидростатических уровнемеров

При подборе гидростатического уровнемера следует учитывать, что на первичном уровне он измеряет давление среды. За счет дальнейшей обработки и интерпретации данных можно получить следующие результаты:

• определение уровня жидкости и заполненности резервуаров, в том числе большой вместимости и габаритов;
• динамическая (постоянная) оценка расположения зеркала поверхности и заполненности емкости с передачей данных в системы мониторинга;
• возможность организовать подсчет расходования и поступления жидкости с точностью, достаточной для коммерческого учета;
• контроль заполненности емкости по предельным значениями (минимум и максимум) и предустановленным уровням (показателям давления).

Благодаря особенностям конструкции и принципу измерения на базе гидростатических уровнемеров можно выстроить систему мониторинга, телеметрии, передачи и фиксации объективных данных с использованием датчиков, контроллеров и других средств обработки сигнала.

Таблица подбора врезных гидростатических уровнемеров

Уровнемер	Диапазон измерения, мин/макс	Температура процесса	Выходной сигнал	Взрыво- защищенное исполнение/ Разрешение на применение Ростехнадзора	Стойкость к агрессивным веществам
NivoPress D	0…0,16 бар 0…400 бар	-25…+125°С	4…20 мА HART	II 1G Ex ia IIC T6…T4 GA / есть	средняя
LMP 331	0…0,4м вод.ст./ 0…400м вод.ст.	-40…+125°С	4…20 мА 0…20 мА 0…10 В HART RS485 и др.	0Ex ia IIC T6…T4 GA X / есть	средняя
LMP 331i	0…4м вод.ст./ 0…400м вод.ст.	-40…+125°С	4…20 мА HART RS485	0Ex ia IIC T6…T4 GA X / есть	средняя
LMK 331	0…6м вод.ст./ 0…600м вод.ст.	-40…+135°С	4…20 мА 0…10 В RS485 и др.	0Ex ia IIC T6…T4 GA X / есть	высокая
LMK 351	0…0,4м вод.ст./ 0…100м вод.ст.	-25…+125°С	4…20 мА	0Ex ia IIC T6…T4 GA X / есть	высокая
EC1200	0…1,0м вод.ст./ 0…100м вод.ст.	-10…+150°С	4…20 мА	нет/ нет	средняя
EC1210	0…1,0м вод.ст. /0…4,0м вод.ст.	-10…+80°С	4…20 мА	нет/ нет	средняя
EC1500	0,1; 0,2; 0,5; 1; 2; 5; 10; 20; 50; 100 бар	-10…+80°С	4…20 мА	нет/ нет	средняя

Преимущества гидростатических уровнемеров врезного типа

Гидростатические уровнемеры способны выдавать результаты с высокой точностью в статике и динамике процесса, при этом они остаются доступными по стоимости и простыми в установке. Дополнительные преимущества решения:

• датчик можно подобрать для разных диапазонов измерения, разместить в любой точке емкости, выбранной в качестве нулевого уровня;
• уровнемер этого типа работает с загрязненными, вязкими и липкими средами, выдает информацию в резервуарах с пенящимися жидкостями и парами;
• датчик способен измерять уровень заполненности резервуара газами, контролировать их параметры (температуру и давление).

• корректные данные можно получить при условии соответствия выбранного и фактического диапазонов давлений, когда погрешность мала по сравнению с измеряемыми значениями;
• продукт в емкости должен обладать известной и стабильной плотностью, при нарушении этого условия данные будут искажаться;
• перемещение масс жидкости, слоев, возникновение турбулентности и кавитации может снизить точность измерения, поэтому прибор должен быть расположен на удалении от источников подвижности.

Проблема с плотностью решается переходом к уровнемерам с другим принципом действия, например, ультразвуковым EchoTREK, EasyTREK, радарным PiloTREK. Не стоит забывать, что у этих приборов имеются свои специфические ограничения.

В условиях подвижности среды добиться предсказуемой точности измерения можно за счет применения устройств другого типа – это радарные волноводные уровнемеры MicroTREK и аналоги.

Принцип работы врезных гидростатических уровнемеров

Прибор для измерения уровня формирует аналоговый сигнал на выходе в зависимости и пропорционально зафиксированному давлению столба среды, воздействующему на мембрану. Для измерения уровня жидкостей его необходимо установить в нижней части области измерения (на нижнем нулевом уровне), для газов – в верхней. Преобразование давления столба среды на мембрану в электрический сигнал осуществляется датчиком емкостного или резистивного типа.

При известных плотности и давлении вывод об уровне делается на основе формулы:

P_hidr=10^-5·ρ·g·h

h=10⁵·P_hidr/(ρ·g) , где

• P_hidr[бар] – гидростатическое давление
• ρ[кг/м³] – плотность продукта
• g[м/с²] – ускорение свободного падения
• h[м] – дистанция между средней точкой диафрагмы и уровнем продукта.

Подробное описание принципа работы можно посмотреть на примере уровнемера NivoPress D.

Области применения врезных гидростатических уровнемеров

Врезные гидростатические уровнемеры применяются в технологических процессах, связанных с хранением и перевалкой жидкостей и газов в резервуарах. Это химическая промышленность, фармацевтические производства, пищевые предприятия, объекты инфраструктуры и коммунального хозяйства, очистные и накопительные сооружения и комплексы. Широкая область применения объясняется возможностью работать со средами разной степени загрязнения, вязкости и липкости.

Промышленная подготовка воды контролируемая среда: вода

Очистка сточных вод контролируемая среда: сточные воды

Модели приборов и аналоги

Современная номенклатура приборов может удовлетворить практически любые запросы потребителя. Исполнений и модификаций приборов достаточно много. Остановимся на основных случаях, когда может потребоваться тот или иной тип:

• Стандартное общепромышленное исполнение. Такой вариант имеется у всех производителей, он не подразумевает особенных требований к прибору от условиям среды.
• Взрывозащищенное, искробезопасное исполнения. Следует выбирать такие варианты исполнений в случаях вероятного применения на опасных производствах. Можно отметить датчики серий LMP 331, LMP 331i, и NivoPress D, где взрывобезопасные исполнения доступны для заказа.
• Высокотемпературное исполнение. Этот тип может понадобиться на производстве, где рабочие температуры продукта или окружающей среды могут превышать общепромышленные значения. Стоит обратить внимание на приборы, подобные EC1200 (до +150°С). У LMP 331, LMP 331i эти значения до +135°С.
• Химически стойкие исполнения. Не все приборы могут работать с агрессивными средами. Например, серии врезных датчиков LMP и LMK отличаются материалом мембраны. LMP следует использовать в средах, которые неагрессивны к нержавеющей стали, а LMK таких ограничений не имеет (материал мембраны – керамика).
• Интеллектуальные исполнения. В современных АСУТП существенную роль играет степень взаимодействия ее элементов между собой. Аналоговым выходом оснащаются все серии, а цифровые интерфейсы HART, RS485 могут присутствовать по желанию. Серия FineTek EC может оснащаться регистратором данных, индикаторной панелью, сигнальным контроллером или PLC (ПЛК). NivoPress D комплектуется модулем программирования и отображения информации, который является полноценным вычислительным элементом, способным передавать в систему уже обработанные данные.
• Исполнения для измерения газов. NivoPress D доступен в исполнении с минимальным диапазоном измерения 0…0,16 бар, что прекрасно подойдет для такого приложения (летучие газы, несжатые газы). Уровнемеры серии EC поддерживают измерение низких давлений от 0…0,1 бар.
• Адаптация под стандарты. Стандартные исполнения серий датчиков LMP, LMK адаптированы для эксплуатации в РФ. NivoPress D также внесен в реестр СИ РФ.