Методи за определяне нивото на насипни материали в определена точка или непрекъснато

 

За методите, подходящи за измерване нивото на течности, се говори и пише често. На темата за измерване нивото на насипни материали обикновено не се обръща толкова голямо внимание, въпреки че като приложна област те не отстъпват на инженерните задачи, при които се изисква да се следи нивото на течности. Ниво на насипни материали се измерва в области като добива на горива, фармацевтичната и хранително-вкусовата индустрии, химическата промишленост и много други. При това, следенето на нивото на запълване на определени съдове с насипни материали е свързано с редица специфики, които затрудняват приложението на някои от широко използваните принципи за измерване нивото на течности. 

 

Специфики, свързани с измерването

 

За разлика от течностите, които образуват хоризонтална разделителна повърхност с газовата среда над тях, такава при насипните материали не съществува. Причина е ограничената подвижност между частиците поради действащите сили на триене и сцеплението между тях. Отсъствието на хоризонтална разделителна повърхност между насипния материал и газовата среда над него затруднява - при това съществено - измерването на нивото им. Нормалната работа на измервателните уреди се нарушава допълнително и от т.нар. сводообразуване, дължащо се също на ограничената подвижност на частиците.

 

Измерването на нивото на насипни материали се усложнява най-вече поради нееднородността им в определен обем, дължащо се на наличието на газово пространство между твърдите частици. От своя страна, степента на нееднородност се определя от размера на твърдите частици. Физичните свойства на материалите зависят от степента на нееднородност. Поради тази причина, широко използвани за следене нивото на течности методи, базирани на промяна на определена физическа характеристика на средата при изменение на нивото на запълване на съда, при насипните материали са трудно приложими.

 

Друга трудност при измерване нивото на насипни материали се дължи на съществуващата зависимост на налягането вътре в насипния материал от ориентацията и формата на бункера, както и от коефициента на триене на материала в стената на съда. Поради тази причина, приложението на принципа, основан на връзката между нивото на запълване на определен съд и налягането на веществото в него, при насипните материали е силно ограничено.

 

Съхранението и транспортирането на насипни материали обикновено е съпроводено със силна запрашеност на газовото пространство над тях, което оказва влияние върху електрическите свойства на материалите. Върху измерването на нивото на насипните материали влияе и характерната за повечето от тях способност да полепват по стените на съда, както и абразивното им действие.

 

Тегловни нивомери за насипни материали

 

За измерване нивото на насипни материали в бункер широко се използват тегловни измервателни методи. При тях за нивото на запълване на съда се съди по изменението на теглото на бункера заедно със запълващия го материал. Предлагат се различни като конструкция тегловни нивомери. Например, съществуват модели нивомери, при които се използват магнитни преобразуватели. При тях основен елемент на преобразувателя е магнитен чувствителен елемент. Теглото на бункера, по което се съди за нивото на запълването му с насипен материал, е функционално свързано с еластичната деформация на металния чувствителен елемент. На всяка промяна в степента на деформация на елемента съответства точно определено изменение на магнитната му проницаемост. Магнитните преобразуватели се монтират под опорите на бункера и се включват в схемата на неуравновесен мост. Изходният сигнал от моста зависи от степента на деформация на преобразувателя, а тя е пряко свързана с нивото на запълване на бункера.

 

вибрационен нивосигнализатор

Ротационни нивосигнализатори

Сонди за ниво с вибриращ прът

Сонди за ниво с вибрираща вилица

Поплавков ключ за ниво

Вибрационни нивосигнализатори

ултразвукови

Ултразвукови нивосигнализатори

Mикровълнови нивосигнализатори

Поплавкови нивосигнализатори

Вибрационен нивосигнализатор за насипни материали