Барботажная труба — несложная система измерения уровня для открытых емкостей. Она работает на основе вытеснения воздуха из трубы, которая погружена в жидкость.
Измерительная система включает в себя барботажную трубку с вертикальным монтажом внутри емкости и чашечным манометром, который с одной стороны подсоединен к барботажной трубе через измерительную линию, а с другой стороны открыт и отведен в атмосферу; и источник давления, который используется в целях нагнетания воздуха под давлением в барботажную трубу. Отверстие в самом низу барботажной трубы расположено на самом минимальном по высоте уровне, который только можно измерить в этой емкости. Шкала манометра используется для снятия показаний уровня.
Рекомендуем разобраться что такое уровень, а также обратить внимание на другие приборы для измерения уровня.
Принцип работы барботажной трубы
На рисунке выше в емкость заливался некоторый объем жидкости, но по воздушной линии никакое давление не нагнетается в систему от источника. Барботажная труба заполняется жидкостью на ту же самую высоту, что и высота уровня жидкости в емкости.
Теперь показано то, что происходит, когда в систему с барботером начинают нагнетать воздух. Появляется поток пузырьков, появление которых указывает на то, что из барботажной трубки вытеснена вся жидкость. Показание манометра отражает общую величину давления воздуха, необходимого для вытеснения из трубки жидкости. Это показание равно по величине напору жидкости в емкости. Поскольку напор находится в прямо пропорциональной зависимости с высотой жидкости, величина давления воздуха, необходимая для вытеснения жидкости из барботажной трубы должна равняться величине напора жидкости. В данном примере по шкале манометра снимаются манометрические показания в качестве измерений уровня жидкости.
Подача воздуха в систему с барботером обычно говорит о наличии дополнительных деталей. Основная функция этих деталей состоит в контроле и регулировке расхода воздуха в барботажную трубу.
Как показано на рисунке выше этими деталями являются запорный клапан, используемый для отключения систем; манометрический стабилизатор, который регулирует давление воздуха, нагнетаемого в систему; игольчатый клапан, который регулирует расход воздуха, нагнетаемого в систему; и индикатор расхода, с помощью которого получают непрерывные визуальные показания при расходе воздуха через систему. С помощью индикатора расхода удобно наблюдать расход воздуха через систему. Непрерывный поток пузырьков в индикаторе расхода обозначает то, что жидкость выталкивается из барботажной трубы и система работает для того, чтобы можно было получать показания уровня в емкости. Обычно для работы в системах с барботажными трубами используются этот тип индикатора расхода, хотя можно воспользоваться любым типом расходомера.