Wydział Mechaniczno-Technologiczny Politechniki Śląskiej

PODSTAWY AUTOMATYKI I

ROBOTYKI

Pomiar poziomu

Opracował:

Pradelok Rafał

ZiIP sem VI gr 2

- 2 -

Układ regulacji powstaje przez połączenie obiektu regulacji z regulatorem w ten sposób, że

powstaje zamknięty obwód przepływu sygnałów.

Poziom cieczy (np. wody) jest mierzony przy pomocy pływaka, który poprzez dźwignię

dwustronną działa na zwór regulacyjny dopływu wody. Punkt podparcia dźwigni został

umieszczony między pływakiem i zaworem. Dzięki temu uzyskano ujemne sprzężenie

zwrotne działające stabilizująco; zwiększenie poziomu wody powoduje przymykanie zaworu i

zmniejszanie dopływu wody do zbiornika. Gdyby zastosowano dźwignię jednostronną, z

punktem podparcia na zewnątrz zaworu regulacyjnego, wówczas takie połączenie da dodatnie

sprzężenie zwrotne, podniesienie pływaka spowoduje otwieranie zaworu i zwiększenie

dopływu cieczy (w naszym wypadku wody).

W najprostszych czujnikach wykorzystane jest zjawisko wyporu cieczy - są to:

a) Czujniki pływakowe. Czujnik jest podłączony na zewnątrz i układ dźwigni

zmienia siłę F na pomiar (drugie ramię dźwigni może być podłączone do czujnika

tensometrycznego). Innym sposobem wykorzystania czujnika pływakowego jest

badanie przesunięcia pływaka (mocując na stałe drut do pływaka, badając jego

przesunięcie X i przesyłając potem wynik przesunięcia do przetwornika

przesunięcia na sygnał elektryczny;

- 3 -

b) Czujniki pneumatyczne. Powietrze jest jednocześnie wtłaczane pod stałym

ciśnieniem do 'U' rurki z cieczą nieprzezroczystą i do badanego pojemnika (przez

rurkę zanurzoną na danej głębokości). Gdy wzrasta poziom cieczy w badanym

zbiorniku wzrasta ciśnienie wywierane na powietrze wtłaczane, co powoduje

wzrost ciśnienia wywieranego na ciecz w „U” rurce - która zmienia swój poziom,

wskazując nowy poziom cieczy;

c) inny sposób to wykorzystanie ciśnienia na dnie zbiornika, bada się je w

zbiornikach zamkniętych (manometrem), lub zbiornikach otwartych (czujnikiem

różnicowym, ważną rzeczą jest aby nie zapomnieć odjąć ciśnienia z powietrza);

d) można również zastosować czujniki pomiaru osiągnięcia danego poziomu -

ciecz dochodząc do danego poziomu zwiera czujnik i sygnalizuje osiągnięcie

danego poziomu.

F

a)

Pływakowe czujniki poziomu a)siłowy b)przesunięciowy

x

b)