Пьезометрические системы измерения уровня применяют для конт­роля уровня жидкости в открытых емкостях или в емкостях, находя­щихся под небольшим избыточным давлением. На рис. 184 лредстав - лены принципиальные схемы измерения уровня как с помощью пьезо­трубки и манометра, так и с помощью дифференциального преобра­зователя перепада давления.

Для измерения уровня в сосудах при отсутствии давления (рис. 184, а) питающий воздух подают через редукционный пневмо­клапан 6 в стакан 4

заполненный жидкостью. Давление воздуха на выходе пневмоклапана 6 измеряют манометром 5, а расход определя­ют по числу пузырьков в стакане в единицу времени, например в минуту. Пневмоклапан 6, манометр 5 и стакан 4 объединяют в одно устройство —блок питания воздухом щитовой (БПВЩ). Воздух от БПВЩ подается в пьезотрубку 2, а уровень в емкости 1 контролиру­ется вторичным прибором 3.

При необходимости измерить уровень в сосуде под давлением (рис. 184, б) сжатый воздух подается одновременно в две трубки 2. Трубку, погруженную в сосуд, подключают к плюсовому отбору пре­образователя 7.

Для измерения уровня в сосудах под давлением без продувки сжа­тым воздухом (рис. 184, в) на высоте верхнего значения контролируе­мого уровня устанавливают уравнительный сосуд 8, соединенный с плюсовым отбором преобразователя 7. В этом случае максимальный перепад давлений будет при пустой емкости, а нулевой —при на-'

Рис. 184. Монтаж пьезометрических преобразователей уровня в ем­кости без давления (о) и под давлением с продувкой (б) и без продувки (в) сжатым воздухом:

1 — емкость, 2— г. ьезотрубка, 3—вторичный прибор, 4—мерный стакан. 5 — техниче­ский манометр, б — редукционный пневмоклвпан, 7 — преобразователь перепада дав­ления. в— уравнительный со.;уд

полненной до верхнего предела. Поэтому шкала преобразователя в этом случае будет обратной.

Существует зависимость р = + р0, где р —давление в пьезо­

трубке, Па; Н — уровень среды над концом трубки, м; 7 — плот­ность среды, кгс/см3; р0 —давление газа над жидкостью.

Очевидно, что при постоянных 7 и р0 давление р пропорционально уровню жидкости Н.

Особое внимание должно быть уделено проверке правильности монтажа отборных устройств и преобразователей. При проверке мон­тажа систем обращают внимание на длину пьезотрубок и глубину их погружения в сосуды, места врезки питающих линий в импуль­сные и на высоту установки уравнительных сосудов. Герметичность всей системы проверяют в комплекте, включающем и БПВЩ. Диа­метр пьезотрубки выбирают в 2—3 раза большим, чем диаметр им­пульсной линии.

Перед включением в работу системы измерения необходимо убе­диться, что давление воздуха на выходе БПВЩ больше, чем давление в пьезотрубке р. Затем в уравнительные сосуды заливают жидкость.

Наладка систем на действующем оборудовании сводится к правиль­ному подбору расхода питающего воздуха. С уменьшением расхода питающего воздуха повышается точность работы системы, но снижа­ется ее быстродействие, а также повышается чувствительность системы к самым малым негерметичностям импульсных линий. При увеличе­нии расхода питающего воздуха быстродействие системы увеличивает­ся, но снижается точность ее работы.

Коэффициент приращения объема для цилиндра будет равен

Как правило, точность работы пьезометрических уровнемеров свя­зана с отклонением плотности измеряемых сред от расчетных значе­ний. При непостоянной плотности жидкости в сосуде иногда прихо­дится измерять массовое количество вещества в объеме. Для перехода к измерению количества необходимо знать приращение объема резер­вуара на единицу высоты. Для резервуаров в форме цилиндра с диа­метром D объем v будет равен

Преобразователь измерит давление р = kv 4Я,

которое будет пропорционально количеству вещества в сосуде.

Систему контроля количества вещества дополняют системой сиг­нализации предельного значения уровня, чтобы не допустить пере­полнения сосуда. Система сигнализации предельного давления в гидро­статической системе контроля количества вещества должна быть на­строена на давление р, определяемое по формуле