Способ измерения уровня жидкости в технологическом аппарате Советский патент 1993 года по МПК G01F23/24 

Изобретение .относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения уровня жидкостей в технологи- чесШх аппаратах гбрнообогатительной промышленности,; в химических и других производствах, например для измерения уровня суспензий во флотрмашинах на kia- лийных обогатительных фабриках.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

На чертеже показана реализация способ на примере измерения уровня суспензии в флотома шине: 1 корпус флотомашины; 2 - суспензия; 3 - труба со щелоком, поступающем во флотомашину (или раствором реагента, воды); 4 - кран; 5 - компенсационный электрод; 6 - измерительный электрод; 7 струя жидкости; 8 общий электрод; 9 - прибор, измеряющий электрическое сопротивление струи; h - уровень суспензий; I - расстояние от поверхности суспензий до измерительного электрода; L расстояние от измерительного электрода до общего электрода, Общий электроде установлен на нижнем уровне суспензии.;

со

СП

Поэтому h L- I

О)

to есть изменение уровня выражается в изменении расстояния I - длины струи. От длины струи зависит ее электрическое сопротивлениеRC

6

Rc

s

(2)

где /Кудельное электрическое сопротивление жидкости, образующей струю;

S - средняя площадь сечения струи.

Для определения Rc измеряют электрическое сопротивление между измерительным 7 и общим 8 электродами. Оно состоит из двух частей: из собственного сопротивления струи RC и сопротивление жидкости (от поверхности до электрода 8) Яж;

R RC + R

Чтобы исключить влияние Рж выполняют условия Яж « Rc. С этой целью площадь нижнего электрода 5Э делают значительно большей, чем площадь сечения струи

8э S

По формуле (2) видно, что Rc зависит от S. которая может изменяться от изменения расхода жидкости F. Установлено, что эта зависимость имеет участок, на котором изменение расхода F «е вызывает изменения площади сечения струи. При дальнейшем увеличении начинает нарушаться ламинарное истечение жидкости. Линейный участок находят по сопротивлению Rc. Устанашлива- гот среднее значение Ртак, чтобы изменение его в большую или меньшую сторону не приводило к изменению электрического сопротивления струи RC.

По формуле (2) видно, что Rc зависит от р, которое может изменяться от изменения состава жидкости, образующей струю. Для устранения влияния этих изменений на точность изменения уровня вверх от измерительного электрода 7 по ходу струи установлен компенсационный электрод 6. Электрическое сопротивление струи R0 от компенсационного до измерительного электрода выражается формулой

Ro-Ф- Р

(5)

где 1о - расстояние между электродами 6 и 7;. -.

So - сечение струи в трубке соединяющей электроды. Величины 1о и So постоянные.

Для измерения длины струи в I берут отношение Re и R0

Rc/Rc

kl

(б)

где k - постоянный коэффициент, Получаем конечное выражение

h-L-4- Rc

К RO

(7)

.Предложенный способ осуществляется

5 следующим образом. Отбирают насть потока жидкости, идущей в аппарат, уровень в котором измеряется. Из нее образуют падающую струю (через датчик с электродами). Градуируют - находят значение коэффициШ ентрв К и ..Измеряют сопротивление Rc между измерительным и общим электродами. Измеряют сопротивление RO между измерительным и компенсационным электродами. По формуле (7) рассчитывают

15 уровень технологической среды в аппарате. Пример. Измерение уровня суспензии во флотационной машине калийной обогатительной фабрики. Диапазон измерения 100 мм. Чтобы общий электрод не оголялся

20 (оставался постоянно в технологической среде), а измерительный электрод не касался поверхности среды в крайних точках диапазона, расстояние L выбирают больше h. По производственным условиям калийной

25 фабрики выбрано L 200 мм. Датчик имел конструктивные параметры 1р 88,4 мм. So 28,3 мм . Отверстие, через которое вы. тёкаяа струя, имело диаметр 4,1 мм. Экспериментально установлено, что при таком

30 отверстии истечения F 250 л/ч. В ходе гра- дуировки конструктивные параметры уточнялись. Получены значения коэффициентов L 198,2 мм, К 61,7 1/мм.

В кач естве жидкости, образующей

35 струю, использовался маточный щелок. Часть его отбиралась от трубопровода С маточным щелоком, идущим е контактный чан процесса флотации. Например, получены результаты измерений Rc 1560 Ом,

4® RO 1041 Ом. Подставив их в формулу (7)

получают h « 198.2 - 61,7 - 105,7 мм.

Это расстояние бт общего (нижнего) электрода. При контроле в производственных ловиях важно знать уровень суспензии над краем слива флотомашины.При установке датчика проведены дополнительные измерения. В частном случае установлено, что общий электрод ниже края слива на Ь0 93,5

50 мм. Тогда уровень суспензии над краем слива Н оказывается равным H h - Н0 105,7- -93,5 12,2 мм.

Ф р р м у л а и з обретения Способ измерения уровня жидкости в

55 технологическом аппарате, заключающийся в измерении электрического сопротивления Rc с жидкостной струи, падающей на поверхность контролируемой жидкости, по которому определяют уровень, отличающийся

тем, что, с целью повышения точности, предварительно устанавливают расход струи при постоянных значениях ее длины и удельной проводимости и дополнительно замеряют сопротивление R0 участка струи с постоянным сечением и длиной, расположенного непосредственно над измеритель- ным участком струи, а уровень контролируемой жидкости h определяют по формуле: --,

h L

Г К

RC

RO

где L - длина измерительного участка струи; К - коэффициент, рассчитываемый по

-.; . R1

формуле К -р ---г- .

1 Использование: изобретение относится к измерительной технике и может быть ис- йряьзовано для измерения уровня жидкб стей в технологических аппаратах горнообогатительной промышленности в химических и других производствах, например для измерения уровня суспензии во флотомашинах на калийных обогатительных фабриках. Сущность: отбирают часть потока, поступающего в аппарат с контролируемой жидкостью. Из нее образуют па- ; дающую струю (через датчик с угяеродами). Градуируют-находят значения коэффициентов R и L, Иэмв| ют сопротивление Rc между измерительным и общим электродами. Измеряют сопротивление RO между измерительными и компенсационным электродами. По формуле h I - 1/К Rc/Ro рассчитывают уровень технологической среды в аппарате. 1 ил.