Masurarea nivelului lichidelor prin metode electrice

Masurarea nivelului lichidelor prin metode electrice

Nivelul se masoara in cele mai multe cazuri prin metode neelectronice. Nivelmetrele electronice sunt utilizate in cazuri speciale: recipiente cu forme neobisnuite sau sub presiune mare, lichide toxice sau corosive, necesitatea telemasurarii sau a integrarii in sisteme de automatizare. Cele mai raspandite sunt nivelmetrele electronice cu traductoare rezistive, capacitive si inductive. Se mai folosesc nivelmetre fotoelectrice, cu ultrasunete, cu radiatii ionizante, etc.

Nivelmetre cu traductor rezistiv

In cazul lichidelor conductoare, se foloseste variatia rezistentei coloanei de lichid cu nivelul acestuia. Rezistenta se masoara, de exemplu, intre doua sonde metalice verticale (fig.9.3.a). Deseori este necesara doar semnalizarea depasirii unui anumit nivel, ceea ce se realizeaza prin intreruperea sau stabilirea circuitului de masurare. Pentru o masurare in trepte (discontinuu) se utilizeaza un lant de rezistoare, care sunt practic scurtcircuitate la cresterea nivelului lichidului (fig.9.3.b).

Nivelmetrele cu traductor rezistiv se pot aplica intr-o varietate foarte mare de cazuri, in intervale de masurare largi. Precizia de masurare este limitata de influenta rezistivitatii lichidului, care depinde de compozitia lui si de temperatura. Un alt neajuns este necesitatea folosirii de metale re­zistente la coroziune.

Aceste nivelmetre se utilizeaza pentru lichide bune conducatoare de electricitate (ex. apa).

Fig.9.3. Nivelmetre cu traductor rezistiv: a. cu variatia continua a rezistentei coloanei de lichid; b. cu variatia discontinua printr-un lant de rezistoare

Nivelmetre cu traductor capacitiv

Sunt bazate pe variatia capacitatii unui traductor, in care licidul este fie un electrod, fie de dielectric.

In primul caz, lichidul trebuie sa fie bun conducator de electricitate. In al doilea caz, se folosesc frecvente suficient de inalte pentru ca lichidul sa se comporte practic ca un dielectric. Cel mai simplu traductor capacitiv de nivel este o tija metalica verticala izolata. Lichidul reprezinta al doilea electrod al traductorului. Variatia capa­citatii cu nivelul este practic liniara. Mici corectii trebuie introduse pentru a lua in considerare efectele de capat, precum si diferite capacitati parazite. Sistemul are avantajul independentei de orice factor legat de proprietatile lichidului; singura conditie este ca acesta sa fie conductor suficient de bun.

Fig.9.4.Principiul traductorului capacitiv de nivel: a. cu electrod neizolat; b. cu electrod izolat

In cazul lichidelor izolante, tija metalica verticala poate fi neizolata. In acest caz, rolul celui de al doilea electrod il joaca fie peretii vasului, fie un al doilea corp metalic, de obicei de forma unui cilindru gol. Masurarea este afectata de proprietatile lichidului: compozitia, impuritatile, tempera­tura, etc.

Nivelmetrele capacitive se folosesc in special in cazul intervalelor de masu­rare mai restranse (inaltimi nu prea mari ale coloanei de lichid), cu precizii intre 1 5%.

Nivelmetre cu traductor inductiv

Sunt mai putin raspandite. Masurarea este de obicei indirecta, variatia nivelului fiind convertita in prealabil intr-o marime intermediara.