Udostępnij pocztą e-mail

Nie wszystkie niezbędne pola zostały wypełnione
Bürkert - Blisko Ciebie
Urząd /2
  • Biuro główne
  • Siedziba
  • Systemhaus
  • Dystrybutor
  • Urząd
  • Roślina
  • Centrum logistyczne
bürkert
 

Pomiar poziomu napełnienia

Ogólne informacje na temat pomiaru stanu napełnienia i przegląd różnych metod pomiarowych

Drukuj
Different principles of level measurement scheme

Definicja pojęcia

Podczas mierzenia stanu napełnienia określa się poziom wysokości napełnienia mediów w pojemnikach przemysłowych, np. w zbiornikach procesowych i magazynowych, silosach, czy też otwartych kanałach. W tym celu mierzone wartości są zamieniane w elektroniczne sygnały. Sygnał wychodzący jest integrowany w układzie regulacji sterowania procesem. Można przy tym rozróżnić metody pomiaru ciągłego oraz pomiar wartości granicznych. Poniżej bardziej szczegółowo opisane są różne metody oraz zalety ich funkcjonowania.

Rodzaje pomiarów stanu napełnienia

Metody pomiaru ciągłego

Pomiar stanu napełnienia za pomocą ultradźwięków

Ultraschall Füllstandsmessung
Zasady funkcjonowania czujników ultradźwiękowych

Nadajnik wysyła falę ultradźwiękową na powierzchni. Tam sygnał jest odbijany. Na podstawie czasu trwania sygnału urządzenie oblicza odległość pomiędzy dolną krawędzią czujnika a powierzchnią. Wpływ na prędkość fali ultradźwiękowej, który zależy od atmosfery otoczenia, jest automatycznie kompensowany przez nadajnik poprzez wprowadzanie określonych danych i mierzenie temperatury otoczenia.
Przy znanym odstępie pomiędzy dolną krawędzią czujnika a dnem pojemnika, urządzenie może wskazać stan napełnienia. Jeśli znana jest geometria kontenera, można również ustalić objętość medium. Dzięki zastosowaniu różnych filtrów echa zakłócającego możliwe jest także stosowanie poza obrębem pojemników – i to nawet wtedy, gdy są w nim zainstalowane jakieś elementy wytwarzające zakłócające echo.
Czujniki ultradźwiękowe mierzą w:

  •  cieczach
  •  mediach o konsystencji pasty
  •  proszkach
  •  mediach sypkich
Pola zastosowań czujników ultradźwiękowych

Ultradźwiękowego czujniki do pomiaru stanu napełnienia nadają się do różnych zastosowań ze względu na stosowaną przez nie podstawową metodę pomiaru. Dlatego są one wykorzystywane przede wszystkim w otwartych basenach i w instalacjach do oczyszczania ścieków, jak również w silosach lub zbiornikach w instalacjach chemicznych i mleczarniach.
Przy tym szczególnie widoczne są korzyści pomiaru bezdotykowego. Stopień zanieczyszczenia wody lub zamulenia basenu nie ma bowiem żadnego wpływu na wynik pomiaru. Ponadto nie ma bezpośredniego kontaktu z medium, przez co możliwe są zastosowania wymagające wysokiego poziomu higieny.

Zalety
  • Pomiar odbywa się niezależnie od właściwości medium
  • Dzięki pomiarowi bezdotykowemu nadają się do abrazyjnych i agresywnych mediów

Radarowy pomiar stanu napełnienia

Radarprinzip Schema

Zasady funkcjonowania pomiaru radarowego

Radarowe urządzenie pomiarowe składa się z obudowy i podzespołów elektronicznych, przyłącza procesowego z anteną oraz czujnikiem. Antena czujnika radarowego wysyła krótkie impulsy radarowe o długości ok. 1 ns. Są one odbijane przez materiał wypełniający i odbierane przez antenę w postaci echa. Fale radarowe rozchodzą się z prędkością światła. Długość trwania impulsów radarowych, od ich wysłania do odebrania, jest proporcjonalna do odległości, a zatem również do wysokości napełnienia. W ten sposób ustalona wysokość napełnienia jest przekształcana w odpowiedni sygnał wyjściowy i podawana w postaci wartości pomiaru.
Czujniki radarowe mierzą w:

  • cieczach
  • mediach o konsystencji pasty
  • proszkach
  • środkach sypkich
Pola zastosowań czujników radarowych

Czujniki poziomu napełnienia są coraz częściej stosowane do agresywnych mediów oraz do mierzenia w dynamicznych warunkach procesowych, jak np. przy wysokiej temperaturze lub wahaniach ciśnienia. Pomiar odbywa się podobnie jak w przypadku pomiaru ultradźwiękowego, czyli bezdotykowo. Z racji tego, że nie ma bezpośredniego kontaktu z medium, ta metoda pomiaru szczególnie nadaje się do zastosowań wymagających wysokiego poziomu higieny. Procesy produkcji produktów jogurtowych odbywają się przy ścisłej kontroli w środowisku o wysokiej sterylności. Dlatego powstają szczególne wymagania w zakresie oczyszczania wszystkich elementów wchodzących w kontakt z medium. Procesy czyszczenia są tutaj odpowiednio ekstremalne, ponieważ wszelkie zanieczyszczenia obcymi bakteriami mogą doprowadzić do utraty całej partii produkcyjnej. Bezdotykowa metoda pomiaru radarowego jest niezależna od zmian w gęstości jogurtu i nie wpływa na nią żadna abrazja przez owoce.

Ponadto pomiar bezdotykowy jest niewrażliwy na zmiany ciśnienia i warunki próżniowe, dlatego nadaje się do pomiaru napełnienia w zbiornikach magazynowych. W celu rozpuszczenia boksytu w tego typu zastosowaniach, do mieszadła dodawany jest rozcieńczony roztwór wodorotlenku sodowego, a następnie jest mieszany z boksytem. Dla zapewnienia maksymalnej wydajności procesu ważne jest, aby regulować stan napełnienia w określonej strefie. Urządzenie do pomiaru radarowego mierzy wysokość napełnienia i przesyła ją dalej do systemu kierującego. Nawet obracające się mieszadła nie zakłócą pomiaru. Zaparowane powietrze w takich zbiornikach również nie gra żadnej roli.

Zalety
  • Wysoka dokładność wartości pomiarowych
  • Idealne do dynamicznych warunków procesowych

Prowadzone mikrofale

Geführte Mikrowellle Schema
Zasady funkcjonowania metody prowadzonych mikrofali

Mikrofale o wysokiej częstotliwości są prowadzone wzdłuż drążka lub kabla stalowego. Po dotarciu do powierzchni medium fale te są odbijane i odbierane przez czujnik. Stan napełnienia jest ustalany na podstawie długości fal i podawany w postaci wartości pomiarowej.

Rejestrowanie napełnienia granicznego

Przełącznik pływakowy

Schwimmerschalter
Zasady funkcjonowania czujnika pływakowego

Pływak działa w tym wypadku na zasadzie czujnika, który dzięki swojej niewielkiej gęstości „pływa“ po powierzchni cieczy. Wewnątrz pływaka znajduje się magnes oraz jeden lub kilka kontraktonów. Po osiągnięciu określonego stanu napełnienia magnes aktywuje kontraktony na skutek tarcia. Pomiar odbywa się przy tym niezależnie od czynników zewnętrznych, takich jak np. ciśnienie, temperatura, przewodność, czy też tworzenie się pęcherzyków powietrza w mierzonym medium. Dlatego ta metoda nadaje się do różnych zastosowań, jak np. do mediów pieniących się lub mediów o dynamicznej powierzchni, jak również do pomiaru w szerokim zakresie temperatur.
Czujniki pływakowe mierzą w:

  • cieczach

Kamerton

Tuning Fork Scheme
Zasady funkcjonowania czujnika kamertonowego (wibracyjnego)

W zbiorniku znajduje się czujnik wibracyjny (kamertonowy). Jest on uruchamiany impulsami piezoelektrycznymi i wibruje z częstotliwością rezonansu mechanicznego wynoszącą ok. 1200 Hz. Przy tym częstotliwość zmienia się po kontakcie z medium. Zmiana częstotliwości jest rejestrowana przez zintegrowany oscylator i przekształcana w polecenie przełączenia.

Szukają Państwo urządzeń do pomiaru stanu napełnienia dostosowanych do Państwa indywidualnej sytuacji? Teraz znajdą tu Państwo pasujące produkty do pomiaru stanu napełnienia!

Moja lista do porównania