Mehāniskā līmeņa indikatori tiek klasificēti kā
Mērinstrumentu stikls
Pludiņa veids
Izspiedēja tips
Diafragmas tips
Diferenciālā spiediena līmeņa indikatori
Mērinstrumentu stikls
Mērstikls vai skata stikls ir vienkārša ierīce, ko izmanto šķidruma līmeņa noteikšanai, nostiprinot caurspīdīgu stikla cauruli paralēli šķidruma tvertnei.
Stikla caurulei jābūt ar nelielu urbumu un biezu sienu, lai tā varētu izturēt spiedienu. Lai to vēl vairāk aizsargātu, tas jāievieto metāla caurulē ar spraugas atveri. Vārsti ir novietoti atbilstošās vietās, lai būtu ērtāk nomainīt saplīsušu stiklu bez procesa traucējumiem. Parasti mērierīces netiek izmantotas, ja līmeņu augstums pārsniedz 90 cm vai 3 pēdas. Augstākām tvertnēm dažādos augstumos ir jānostiprina divi vai vairāki mērinstrumentu stikli. Parasti stikla caurules tiek izvēlētas tā, lai tās varētu izturēt tvaika spiedienu 150 kg/cm2, pie 250 grādiem vai ūdens spiediena 450 kg/cm2.
Divu{0}}krāsu stikla līmeņa mērītājs
Parasti šie divkrāsu stikla līmeņa mērītāji tiek uzstādīti apkures katlos. Šis div-krāsu stikla līmeņa mērītājs rāda sarkanu krāsu tvaikam un zaļā krāsā ūdenim. To iegūst, izmantojot refrakcijas indeksa optisko principu. RI atšķiras dažādām krāsām, kad tās iziet cauri tādiem materiāliem kā stikls, ūdens un tvaiks. Mērinstrumenta korpuss ir trapecveida forma ar aizmugures stikliem, kas piestiprināti uz ne-paralēlām virsmām. Divu-krāsu gaismas diožu lampa vai standarta dihroma lampa ar sarkaniem un zaļiem filtriem, kas piestiprināti trapecveida pretējās pusēs. Šis īpašais apgaismojums raida slīpu gaismu caur līmeņa mērītāja aizmugures stikliem, lai sasniegtu iekšējo datu nesēju. Ja mērierīcē ir tvaiks, zaļie stari tiek novirzīti un izvairās no rašanās novērotāja pusē. Tad sarkanā gaisma, kas novirzīta ar tvaiku, pārvietojas caur iekšējo caurumu, sasniedzot novērotāju. Sarkanie stari tiek novirzīti un pazūd iekšā, kad staru ceļā ir ūdens tā, ka zaļais stars sasniedz līmeņa mērītāja priekšējo stiklu.
Pludiņa veids
Pludiņš ir viela, kad to iemērc šķidrumā, un kad peld uz šķidruma virsmas, tā peldspēja ir lielāka nekā tā faktiskais svars.
Saskaņā ar principu pludiņa tilpumam, kas izspiež šķidrumu, jābūt lielākam par pludiņa svaru.
Standarta pludiņi
Standarta pludiņi ir sfēriski vai cilindriski. Pludiņa diametram jābūt lielākam zema blīvuma šķidrumiem{1}}un otrādi. Sfēriskā pludiņa diametrs svārstās no 75 mm līdz 175 mm. Pludiņi var būt uzstādīti augšpusē-vai sānos-. Pludiņa kustību var izsekot elektro-mehāniski, piestiprinot tam potenciometru vai LVDT. Magnētiski savienots pludiņš norāda arī šķidruma līmeni.
Standarta pludiņu priekšrocības
Vienkāršs dizains
Augsta precizitāte
Plašs mērīšanas līmeņu klāsts
Iespēja mērīt līmeni kodīgos un viskošos šķidrumos
Standarta pludiņu trūkumi
Standarta pludiņu nevar izmantot tvertnēs zem spiediena.
Pludiņš ar niedru slēdžiem
Attēlā parādīts savienotu rezistoru un niedru slēdžu masīvs.
Tie parasti ir novietoti kolonnā apmēram 5 mm attālumā viens no otra.
Tie peld ar pastāvīgo magnētu malām gar niedru slēdža kolonnu.
Niedru slēdzis tiek īssavienots, pamatojoties uz pludiņa stāvokli, un nosūta strāvu caur ampērmetru.
Strāva caur ampērmetru vairāk attiecas uz pludiņa stāvokli
Šāda veida līmeņa indikators norāda līmeņus ar 5 mm precizitāti.
Magnetostriktīvā metode
Magnetostriktīvā metode ir elegantākā no visiem peldošā{0}}līmeņa indikatoriem. Līmeņa indikācija nosaka šķidruma peldēšanas stāvokli.
Magnetostriktīvajā metodē šis pludiņš ir koncentrisks apļveida pastāvīgā magnēta gabals. Lai noteiktu magnētiskā pludiņa stāvokli uz šķidruma virsmas, tiek izmantoti Vīdemana un Villari efekti. Magnetostrikcijas radīšanai izmanto feromagnētisko viļņvada materiālu.
Parasti pievilkšanās spēks starp viļņvadu un pludiņa magnētu paaugstina berzes spēku, kas kavē nepārtrauktu pludiņa kustību. To var samazināt, izmantojot viļņvadu, kura diametrs ir mazāks par 0,5 mm. Ar šo metodi var sasniegt aptuveni 0,1 mm precizitāti.
Šo metodi izmanto farmācijas, pārtikas, ķīmijas, šķidrās naftas gāzes un dzērienu rūpniecībā.
Izspiedēja tips
Spring Balance Displacer
Šis Spring Balance Displacer tips, ņemot vērā šķidruma līmeņa izmaiņu izcelsmi, liek pievienotajai atsperei sarauties vai paplašināties, pārvietojoties uz augšu un uz leju. Stieņa nobīdītājs beidzas ar magnētisko lodi. Magnētiskā adata, kas piestiprināta pie šarnīra ārpus lodītes korpusa, uztver magnētiskās lodes kustību uz augšu-un-uz leju. Magnētiskās bumbiņas kustība ir aptuveni 25 mm. Tas tiek palielināts pneimatiski, pievienojot atloku pie diska ekscentriski magnētiskās adatas šarnīrsavienojumā. Šī kustība tiek pārveidota par elektrisko signālu ar potenciometrisku izkārtojumu.
Griezes momenta caurules nobīdītājs
Izbīdītāja kustība pieliek vērpi caurulei, ko sauc par griezes momenta cauruli. Doba griezes momenta caurule sastāv no iekšējā griezes momenta stieņa, kas piemetināts griezes momenta caurulei vienā galā un brīvs otrā galā. To atbalsta bezberzes gultnis. Griezes momenta caurule beidzas ar naža malu vienā pusē un atbalsta nobīdītāju, izmantojot griezes momenta sviru, kas beidzas ar bloku. Otrs griezes momenta caurules gals beidzas ar atloku, kas ir noenkurots pie tvertnes sienas. Kad nobīdītājs tiek pārvietots uz augšu vai uz leju, griezes momenta caurulei caur tās naža malu tiek pielikts vērpes spēks. Šī vērpes daļa tiek pārnesta uz iekšējo vērpes stieni, kas to iznes ārpus tvertnes. Stieņa leņķiskais pārvietojums ir aptuveni no 5 grādiem līdz 6 grādiem. Stieņa leņķiskais pārvietojums ir lineāri saistīts ar nobīdītāja šķietamo svaru un šķidruma līmeni. Griezes momenta stieņa leņķiskā nobīde tiek pneimatiski pastiprināta līdz lielam diferenciālajam spiedienam, iedarbinot sprauslas atloka devēja atloku. Griezes momenta caurules ir izgatavotas no niķeļa, Inconel, Monel, Hastelloy uc Izspiedēji ir piemēroti tīru šķidrumu un vircu līmeņa mērīšanai.
Diafragmas līmeņa indikatori
Diafragmas līmeņa indikatori sastāv no kastes, kas aizvērta no visām pusēm, izņemot vienu, kur ir fiksēta elastīga diafragma. Kastē ir nebrīvē esošais gaiss, kas caur kapilāro cauruli savienots ar spiediena detektoru. Diafragma ir izgatavota no neoprēna teflona vai silikona gumijai līdzīga plastmasas materiāla. Diafragmas kaste tiek turēta iegremdēta šķidrumā. Šķidruma līmenim paaugstinoties, šķidruma statiskā galva iedarbojas uz diafragmu uz augšu, lai saspiestu gaisu. Gaisa spiediens ir tieši proporcionāls šķidruma līmenim. Šo līmeņa indikatoru var izmantot atvērtā-tipa traukos. Tas ir lētāk, ar ierobežotu precizitāti. Gaiss diafragmā nav aizturēts, bet tiek nodrošināta nepārtraukta padeve caur cauruli, kā parādīts b attēlā. Ventilācijas caurule ļauj gaisam izplūst atmosfērā caur atgaisošanas atveri, kas atrodas starp ventilācijas cauruli un diafragmu. Cita caurule savieno diafragmu ar piemērotu līmeņa indikatoru, kas ir spiediena indikators. Gaisa padeve iekārtai tiek regulēta līdz aptuveni 0,2 līdz 0,3 bāriem virs maksimālās mērāmās hidrauliskās slodzes. Šāda veida līmeņa detektoriem ir piemērotas nerūsējošā tērauda diafragmas. Palielinoties šķidruma līmenim, palielināts spiediens, kas iedarbojas uz diafragmu, liek tai virzīties uz augšu, padarot atgaisošanas atveri mazāku. Līdz ar to caur ventilācijas cauruli noplūst mazāk gaisa, izraisot gaisa spiediena palielināšanos. Uzkrātais-gaisa spiediens pēc tam nospiež diafragmu uz leju, palielinot gaisa noplūdi un tā tālāk, līdz tiek sasniegts līdzsvars. Gaisa spiediens diafragmas korpusā ir šķidruma līmeņa mērs. Šo indikatoru precizitāte ir 0,3 bar no padeves gaisa spiediena. Tie var darboties līdz 11 bāriem. Regulējamo ierobežojumu var atbilstoši manipulēt, lai palielinātu reakcijas ātrumu.
Diferenciālā spiediena līmeņa indikatori
Šķidruma līmenis rada spiedienu, ko izraisa šķidruma kolonnas svars. Šo spiedienu var izmērīt, lai novērtētu šķidruma līmeni, ja šķidrums ir atmosfēras spiedienā. Šī metode ir pazīstama kā hidrostatiskā tvertnes mērīšana (HTG). Bet, ja šķidrums atrodas tvertnē ar spiedienu, tad, lai noskaidrotu šķidruma līmeni, ir jāizmēra spiediena starpība starp šķidruma kolonnas augšējo un apakšējo daļu.
Ja P1 ir spiediens tvertnes apakšā
P2 ir spiediens starppunktā
P3 ir spiediens tvertnes augšpusē
h ir augstuma starpība starp p₁ un p2 pieskārienu punktiem un
L ir šķidruma līmeņa augstums tvertnē
Tad ρ=(P1-P2)/hg & L=(P1-P3)/ρg
Spiediena starpību starp šķidruma līmeņa augšējo un apakšējo daļu var izmērīt atsevišķi, izmērot abus spiedienus. Mērījumu kļūda var nebūt vienāda. Tāpēc viens mērījums dod diferenciālā spiediena vērtību. DP var izmērīt mehāniski, izmantojot silfonus korpusā, kur augstāka spiediena puse ir savienota ar silfonu un zemākā spiediena puse ir savienota ar korpusu. Šādā izkārtojumā, kā parādīts b attēlā ar šķidrumu -pildītām silfonām, ko izmanto DP mērīšanai, augstāka spiediena puse nospiež silfonā esošo šķidrumu uz zemāka spiediena pusi. Tas paplašina plēšas. Rezultātā atsperes{7}}noslodzes rādītāja svira tiek nospiesta atpakaļ, virzot rādītāju pa labi. Tā kā DP kļūst jutīgs pret šķidruma temperatūru. Bimetāla temperatūras kompensators ir pievienots silfonam, lai kompensētu temperatūras starpības radīto spiediena starpību.
