기계적 레벨 표시기는 다음과 같이 분류됩니다.
게이지 유리
플로트형
디스플레이서 유형
다이어프램 유형
차압 레벨 표시기
게이지 유리
게이지 글라스 또는 사이트 글라스는 투명한 유리관을 액체 용기와 평행하게 고정하여 액체 레벨을 결정하는 데 사용되는 간단한 장치입니다.
유리관은 압력을 견딜 수 있도록 작은 구멍과 두꺼운 벽을 가져야 합니다. 이를 더욱 보호하려면 슬릿 구멍이 있는 금속 튜브에 넣어야 합니다. 공정 중단 없이 깨진 게이지 유리를 교체할 수 있도록 밸브를 적절한 위치에 배치합니다. 일반적으로 게이지 글라스는 90cm 또는 3피트 이상의 높이에는 사용되지 않습니다. 더 큰 탱크의 경우 두 개 이상의 게이지 유리를 서로 다른 높이에 고정해야 합니다. 일반적으로 유리관은 150kg/cm2의 증기압력을 견딜 수 있는 것을 선택합니다.2, 250도 또는 450kg/cm의 수압에서2.
이중-색 유리 레벨 게이지
일반적으로 이러한 이중{0}}유리 레벨 게이지는 보일러에 설치됩니다. 이 이중-유리 레벨 게이지는 증기의 경우 빨간색, 물의 경우 녹색을 나타냅니다. 이는 굴절률의 광학 원리를 이용하여 얻습니다. RI는 유리, 물, 증기와 같은 매체를 통과할 때 색상에 따라 다릅니다. 게이지 본체는 평행하지 않은 면에 후면 유리가 고정된 사다리꼴입니다.- 이중-광 LED 램프 또는 사다리꼴의 반대편에 빨간색과 녹색 필터가 고정된 표준 이색성 램프. 이 특수 조명은 레벨 게이지 백 글래스를 통해 경사진 빛을 전달하여 내부 매체에 도달합니다. 게이지에 증기가 포함되어 있으면 녹색 광선이 벗어나 관찰자 측으로 나오는 것을 방지합니다. 그러면 증기에 의해 이탈된 적색광이 내부 구멍을 통해 관찰자에게 도달합니다. 광선 경로에 물이 포함되어 있으면 빨간색 광선이 내부에서 벗어나 녹색 광선이 레벨 게이지 전면 유리에 도달합니다.
플로트형
플로트는 액체에 담그면 물질이며 액체 표면에 떠 있을 때 실제 무게보다 더 많은 부력을 경험합니다.
원리에 따르면, 액체를 대체하는 플로트 부피는 플로트의 무게보다 커야 합니다.
표준 플로트
표준 플로트는 구형 또는 원통형입니다. 밀도가 낮은-액체의 경우 플로트 직경이 더 커야 하며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 구형 플로트의 직경은 75mm에서 175mm 사이입니다. 플로트는 상단-장착 또는 측면-장착이 가능합니다. 플로트 움직임은 전위차계 또는 LVDT를 고정하여 전기{9}}기계적으로 추적할 수 있습니다. 자기적으로 결합된 플로트는 액체 레벨도 표시합니다.
표준 플로트의 장점
심플한 디자인
높은 정확도
광범위한 측정 레벨
부식성 및 점성 액체의 레벨 측정 가능성
표준 플로트의 단점
압력이 가해진 탱크에는 표준 플로트를 사용할 수 없습니다.
리드 스위치가 있는 플로트
그림은 연결된 저항기 배열과 리드 스위치를 나타냅니다.
이들은 일반적으로 기둥에서 약 5mm 간격으로 배치됩니다.
리드 스위치 컬럼을 따라 영구 자석 측면이 떠 있습니다.
리드 스위치는 플로트의 위치에 따라 단락되어 전류계를 통해 전류를 보냅니다.
전류계를 통과하는 전류는 플로트의 위치와 더 관련이 있습니다.
이 유형의 레벨 표시기는 5mm 정확도의 레벨을 나타냅니다.
자기변형 방식
자기변형 방법은 모든 플로트-레벨 표시기 중에서 가장 우아합니다. 레벨 표시는 액체의 플로트 위치를 결정합니다.
자기변형 방식에서 이 플로트는 영구 자석의 동심 원형 조각입니다. Wiedemann과 Villari의 효과는 액체 표면에서 자기 부유체의 위치를 결정하는 데 사용됩니다. 강자성 도파관 재료는 자기왜곡을 생성하는 데 사용됩니다.
일반적으로 도파관과 플로트 자석 사이의 인력은 마찰력을 증가시켜 플로트의 연속적인 움직임을 방해합니다. 이는 직경이 0.5mm 미만인 도파관을 사용하여 줄일 수 있습니다. 이 방법을 사용하면 약 0.1mm의 정확도를 얻을 수 있습니다.
이 방법은 제약, 식품, 화학, 액화 석유 가스 산업 및 음료에 사용됩니다.
디스플레이서 유형
스프링 밸런스 디스플레이서
수위변화의 근원을 고려한 Spring Balance Displacer Type은 Displacer의 상하운동에 따라 부착된 Spring을 수축 또는 팽창시키는 형태입니다. 로드의 디스플레이서는 자기 볼로 끝납니다. 볼 하우징 외부의 피벗에 고정된 자석 바늘은 자석 볼의 위-및{3}} 움직임을 감지합니다. 자기구의 움직임은 약 25mm입니다. 이는 플래퍼를 자기 바늘의 피벗에 편심되게 디스크에 부착하여 공압식으로 확대됩니다. 이 움직임은 전위차 배열을 통해 전기 신호로 변환됩니다.
토크 튜브 디스플레이서
디스플레이서의 움직임은 토크 튜브라고 불리는 튜브에 비틀림을 가합니다. 중공 토크 튜브는 한쪽 끝은 토크 튜브에 용접되고 다른 쪽 끝은 비어 있는 내부 토크 로드로 구성됩니다. 이는 무마찰 베어링에 의해 지지됩니다. 토크 튜브는 한쪽의 칼날로 끝나고 블록으로 끝나는 토크 암을 통해 디스플레이서를 지지합니다. 토크 튜브의 다른 쪽 끝은 탱크 벽에 고정된 플랜지에서 끝납니다. 디스플레이서가 위쪽이나 아래쪽으로 움직일 때 토크 튜브의 나이프 에지를 통해 토크 튜브에 비틀림이 가해집니다. 이 비틀림은 탱크 외부로 전달되는 내부 토션 로드로 전달됩니다. 막대의 각도 변위는 약 5도에서 6도입니다. 로드의 각도 변위는 디스플레이서의 겉보기 중량 및 액체 레벨과 선형적으로 관련됩니다. 토크 로드의 각도 변위는 노즐 플래퍼 변환기의 플래퍼를 구동함으로써 공압식으로 큰 차압으로 증폭됩니다. 토크 튜브는 니켈(Nickel), 인코넬(Inconel), 모넬(Monel), 하스텔로이(Hastelloy) 등으로 만들어진다. 일반적으로 0.3m~1.5m 길이의 디스플레이서를 사용하지만 길이는 최대 18m까지 가능하다. 디스플레이서는 깨끗한 액체 및 슬러리의 레벨 측정에 적합합니다.
다이어프램 레벨 표시기
다이어프램 레벨 표시기는 유연한 다이어프램이 고정된 부분을 제외하고 모든 측면이 닫힌 상자로 구성됩니다. 상자에는 모세관을 통해 압력 감지기에 연결된 포로 공기가 들어 있습니다. 다이어프램은 네오프렌 테플론 또는 실리콘 고무와 유사한 플라스틱 재질로 만들어집니다. 다이어프램 상자는 액체에 담궈진 상태로 유지됩니다. 액체 수위가 상승함에 따라 액체의 정적 수두가 다이어프램에 위쪽으로 힘을 가하여 포로 공기를 압축합니다. 캡티브 공기압은 액체 레벨에 정비례합니다. 이 레벨 표시기는 개방형-형 용기에 사용할 수 있습니다. 이는 정확도가 제한되어 더 저렴합니다. 다이어프램의 공기는 고정되어 있지 않지만 그림 b에 표시된 것처럼 튜브를 통해 지속적인 공급이 유지됩니다. 벤트 파이프는 벤트 파이프와 다이어프램 사이에 존재하는 블리드 오리피스를 통해 공기가 대기 중으로 배출되도록 합니다. 또 다른 파이프는 다이어프램을 압력 표시기인 적절한 레벨 표시기에 연결합니다. 장치에 대한 공기 공급은 측정할 최대 유압 수두보다 약 0.2~0.3bar 높게 조절됩니다. 스테인레스 스틸 다이어프램은 이러한 유형의 레벨 감지기에 적합합니다. 액체 레벨이 상승함에 따라 다이어프램에 작용하는 압력이 증가하여 다이어프램이 위로 이동하여 블리드 오리피스가 더 작아집니다. 결과적으로, 환기 튜브를 통해 공기가 덜 누출되어 공기 압력이 형성됩니다. 생성된-공기 압력은 다이어프램을 아래로 밀어내며 공기 누출을 증가시켜 평형에 도달할 때까지 계속됩니다. 다이어프램 엔클로저 내부의 공기압은 액체 레벨을 측정한 것입니다. 이러한 표시기는 공기 공급 압력의 0.3bar 이내-까지 정확합니다. 최대 11개 바까지 작동할 수 있습니다. 조정 가능한 제한을 적절하게 조작하여 응답 속도를 높일 수 있습니다.
차압 레벨 표시기
액체 레벨은 액체 기둥의 무게로 인해 압력을 가합니다. 액체가 대기압에 있는 경우 이 압력을 측정하여 액체 레벨을 추정할 수 있습니다. 이 방법은 정수압 탱크 게이징(HTG)으로 알려져 있습니다. 그러나 액체가 가압 탱크에 있는 경우 액체 높이를 파악하려면 액체 기둥 상단과 하단 사이의 차압을 측정해야 합니다.
P1이 탱크 바닥의 압력이라면
P2는 중간 지점의 압력입니다.
P3은 탱크 상단의 압력입니다.
h는 p₁와 p2 태핑 지점 사이의 높이 차이입니다.
L은 탱크의 액체 레벨 높이입니다.
그러면 ρ=(P1-P2)/hg & L=(P1-P3)/ρg
액체 레벨의 상단과 하단 사이의 압력 차이는 두 압력을 측정하여 개별적으로 측정할 수 있습니다. 측정 오류는 동일하지 않을 수 있습니다. 따라서 단일 측정으로 차압 값을 얻을 수 있습니다. DP는 고압측이 벨로우즈에 연결되고 저압측이 인클로저에 연결되는 인클로저에서 벨로우즈를 사용하여 기계적으로 측정할 수 있습니다. 이 배열에서는 DP를 측정하는 데 사용되는 액체-로 채워진 벨로우즈가 있는 그림 b에 표시된 것처럼 더 높은 압력 측이 벨로우즈 내부의 액체를 더 낮은 압력 측으로 밀어냅니다. 그러면 벨로우즈가 확장됩니다. 결과적으로 스프링-이 장착된 포인터 레버가 뒤로 밀리고 포인터가 오른쪽으로 이동합니다. DP는 액체의 온도에 민감해지기 때문입니다. 벨로우즈에는 바이메탈 온도 보상 장치가 부착되어 온도 차이로 인해 발생하는 압력 차이를 상쇄합니다.
