Mesure de niveau d'instrumentation avec exemples de calcul - PAKTECHPOINT (2023)

Méthode directe

Les méthodes directes impliquent une mesure directe de la distance entre le niveau de liquide et une ligne de référence, ce qui peut être réalisé par :

• Observation visuelle, par exemple avec un verre-jauge, une jauge et un ruban adhésif.
• Détermination de la position d'un élément de détection qui se déplace sur la surface d'un liquide, tel qu'une balle ou un autre type de flotteur.

• Interruption d'un faisceau lumineux vers une photocellule ou de rayons gamma vers un détecteur approprié.
• Réflexion des ondes sonores d'une surface

1. Technique du voyant :

Il s'agit d'un appareil simple, peu coûteux et fiable avec l'avantage majeur que le
le niveau de liquide est visible.

2. Jauges

Ceci a été largement utilisé dans les mesures de réservoir de mazout et de niveau d'huile moteur.

3. Jauges optiques

4. Appareils basés sur flotteur

Méthodes inférentielles

• Sondes de conductivité

Une alimentation constante en air est appliquée pour pousser les bulles du fond du réservoir. La pression utilisée dépendra du niveau du liquide.

Ce type de commutateur de niveau convient aux températures de fonctionnement comprises entre –40 et +200 °C.

FOURCHE VIBRANTE / SONDE COMMUTATEUR DE NIVEAU

Le système est constitué d'un rid fixé sur une membrane avec une fréquence propre d'environ 120 Hz (principe de la fourche vibrante).

Un liquide

Il s'agit d'une technique coûteuse dans laquelle une source de rayons gamma est utilisée

Ceci repose sur le principe selon lequel la température du liquide est différente de celle de l’air. Par conséquent, on peut observer le changement de température le long de la paroi du réservoir pour obtenir des informations sur le niveau.

• Techniques laser

Chaque fois qu’il y a un changement de permittivité, ε, une onde est réfléchie. En mesurant le temps de réflexion de ces ondes, on peut déterminer le niveau des différents liquides dans le réservoir.

• Méthodes de rayonnement : Il s’agit d’une technique coûteuse dans laquelleune source de rayons gamma est utilisée

Usage

La plupart des jauges nucléaires répondent à la masse totale de tout ce qui se trouve entre la source et le détecteur. Ce principe de base permet une grande flexibilité d'application. Avec des variations mineures de taille, de forme et de conception, le capteur de base peut être utilisé pour mesurer une variété de conditions de processus.

Un large éventail d'opérations industrielles bénéficient de la simplicité et de la précision des systèmes de contrôle qualité utilisant les jauges de niveau Ohm art/VEGA Nuclear. Une jauge de niveau peut être utilisée dans un certain nombre d'applications, telles que les suivantes :

• Pâtes et papiers

• Liqueurs • Produits chimiques d'usine de blanchiment • Stockage de produits chimiques de revêtement • Boue de chaux • Réservoirs de traitement des eaux usées

Principe (Principe d'Archimède) Lorsqu'un corps est partiellement ou complètement immergé dans un liquide, il perd un poids égal au poids du liquide déplacé.

F = PI.D (H-d)Sp. Gr.

D = diamètre du cylindre.

H = Niveau arbitraire

d = Mouvement ascendant du flotteur

Sp. Gr. = Gravité spécifique

Mesure de niveau à l'aide d'informations sur la pression

• Par pression

Principe:

Le niveau de liquide peut être mesuré en mesurant la pression statique appelée par le liquide.

h = P / Sp.Gr

h = Hauteur arbitraire

P = Pression statique

Sp. Gr. = Gravité spécifique

P = h1 x Sp.Gr.+ h2 x Sp.Gr.

h1 x Sp. Gr. = Requête. tête Presse

h2 x Sp. Gr. = Requête. presse à tête. être corrigé

Souvent appelé élévation

• Pression (réservoir fermé)

P1 = S.G. x h1 + P0

P2 = P0

dp = P1-P2

= (S.G. x h1 +P0) – P0

= SG x h1

• Pression (rempli de liquide)

P1 = S.G. x h1 + P0

P2 = P0 + SG1(h + h1)

dp = P1-P2

= [S.G. x h1 +P0] – [P0 +S.G.1(h + h1)]

= [S.G. x h1] – [S.G.1(h + h1)]

Résumé des principes de mesure de niveau

• Effet de la densité ————-Flotteur, verre léger, hydrostatique, rayonnement, jauge optique
• Temps de vol pour mesurer la réflexion—————–Ultrasons, radar, laser, ondes radio
• Modification des propriétés physiques————Sondes de conductivité, fil chaud

Considération relative à la mesure de niveau

Réservoir fermé

• Si une branche sèche est utilisée, il faut veiller à ce que la condensation ne s'accumule pas dans le circuit primaire.

• Si une jambe humide est utilisée, le liquide dans cette jambe doit rester à un niveau constant dans toutes les conditions de processus.
• Lorsque la vapeur du procédé n'est pas facilement condensable ou lorsque la jambe de compensation est à une température plus élevée que l'intérieur du réservoir, une jambe sèche peut être utilisée. Un siphon doit être installé au bas du pied pour minimiser la possibilité de collecte de condensat dans le primaire.
• Lorsque la vapeur de procédé est condensable, une branche humide est recommandée. La branche peut être équipée de liquide de procédé ou d'un liquide d'étanchéité approprié. Un té de remplissage doit être installé en haut du pied.

Exigence de connexion :

• Gardez les lignes de connexion aussi courtes que possible. Utilisez des robinets-vannes partout où des vannes d'arrêt sont nécessaires ; les robinets-vannes ne restreignent pas les conduites de connexion.
• Toutes les conduites horizontales remplies de liquide doivent avoir une pente d'au moins 1 pouce/pied. (85 mm/mètre) vers le bas vers le primaire. Cela empêche les bulles de s'accumuler dans les poches de la tuyauterie de raccordement et garantit que la pression différentielle correcte est appliquée au primaire.
• Les conduites de raccordement remplies de liquide doivent être rapprochées les unes des autres pour maintenir une température égale dans les conduites haute et basse pression.
• Évitez la possibilité de vaporiser ou de geler le liquide dans les conduites, ne laissez pas les conduites entrer en contact avec des surfaces extrêmement chaudes ou froides.

Réservoir ouvert

1. Un seul robinet est nécessaire sur le réservoir. Par ce robinet, la pression est transmise au transmetteur de pression relative.
2. Le côté haute pression (l'autre côté étant ouvert sur l'atmosphère) donc la pression différentielle totale est due à la hauteur de liquide.

Exemple de mesure de niveau

Dans cette section, différentes techniques de mesure de niveau ont étéexaminé.

Q. Un système de mesure par ultrasons est utilisé pour mesurer le niveau de liquide dans un récipient. L'angle de l'émetteur

(récepteur) est de 30o. On constate qu'il faut 6 ms pour recevoir la réflexion. Déterminez la distance verticale entre l'émetteur et le dessus du liquide..

Solution

Nous pouvons utiliser la relation suivante pour calculer la longueur.

La vitesse de l’onde ultrasonore est de 340 m/s.

Donc

Exemples

Dans cette section, différentes techniques de mesure de niveau ont été
examiné:

1) Plage mesurée (dp) (H) (envergure)

Y x dcon = 2 000 x 0,8 = 1 600 mmH2O

2) Séparation zéro (S)

(X + Y + Z) x d.eau = 2150 x0,9 = 1935 H2O

3) Élévation nulle (E)

Z x d con = 50 x 0,08 = 40 mmH2O

Plage d'étalonnage :

(E-S) à [ H+(E+S)]

(40 – 1935) à [1600+(40-1935)]

(-1895 ) à [1600+(-1895)]

-1895 à -295

LRV-URV ;

Portée = URV – LRV ; -295 – (-1895) = 1600mm

Question???????????

Dans cette section, différentes techniques de mesure de niveau ont été examinées :

1) Plage mesurée (dp) (H) (envergure)

Y x dcon = 2 000 x 0,8 = 1 600 mmH2O

2) Séparation zéro (S)

(X + Y + Z) x d.eau = 2150 x0,9 = 1935 H2O

3) Élévation nulle (E)

Z x d con = 50 x 0,08 = 40 mmH2O

Plage d'étalonnage :

= (E-S) à [ H+(E+S)]

=(40 – 1935) à [1600+(40-1935)]

= (-1895 ) à [1600+(-1895)]

= -1895 à -295

= LRV – URV ;

Portée = URV – LRV ; -295 – (-1895) = 1600mm