Měření hladiny

Definice

Při měření hladiny je stanovena výška plnění médií v průmyslových kontejnerech, jako jsou procesní a skladovací nádrže, sila nebo otevřené žlaby. Pro tento účel jsou naměřené hodnoty přenášeny na elektronické signály. Výstupní signál je integrován do řídícího okruhu procesu. V tomto procesu jsou diferencované nepřetržité měrné metody a detektory limitních hodnot. V následujícím přehledu jsou typy jsou podrobně vysvětleny a uvedeny výhody jejich principů.

Typy měření hladiny

Nepřetržité měřící metody

Ultrazvukové měření hladiny

Vysílač vysílá na povrch ultrazvukovou vlnu. Zde se signál odráží. Z doby průběhu signálu přístroj vypočítá vzdálenost dolního okraje snímače od povrchu. Vliv rychlosti zvuku v závislosti na okolní atmosféře je automaticky kompenzován zadáním specifických hodnot a měřením okolní teploty vysílače.
Je-li známá vzdálenost mezi spodním okrajem snímače a spodní částí kontejneru, může přístroj zobrazit stav hladiny. Je-li známa geometrie nádoby, lze také určit objem. Díky různým filtrům falešných ozvěn je možné i použití uvnitř nádob, i pokud jsou k dispozici vestavěné prvky falešné ozvěny.
Ultrazvukové snímače měří v:

• kapalinách
• pastózních médiích
• prášku
• sypké hmotě

Oblasti použití pro ultrazvukové snímače

Ultrazvukové snímače hladiny jsou vhodné pro různé aplikace díky základnímu principu měření. Používají se především v otevřených nádržích a v sektorech odpadních vod a také v silech nebo v nádržích chemických zařízení a mlékáren.
Zde přicházejí výhody bezkontaktního měření. Protože stupeň znečištění vody nebo kaluže v bazénu neovlivňuje výsledek měření. Kromě toho neexistuje přímý kontakt s médiem, proto je možné použít také aplikace s vysokými hygienickými požadavky.

Výhody

• Měření je nezávislé na vlastnostech média
• Vhodné pro abrazivní a agresivní média bezkontaktním měřením

Měření úrovně podle principu radaru

Fungování radarového měření

Radarový měřič se skládá z pouzdra s elektronikou, procesního spojení s anténou a snímače. Z antény radarového senzoru jsou vysílány krátké radarové impulzy s trváním asi 1 ns. Ty jsou odraženy médiem a přijímány anténou jako ozvěny. Radarové vlny se šíří rychlostí světla. Doba trvání radarových impulsů od přenosu k příjmu je úměrná vzdálenosti a tím i výšce plnění. Takto určená výška plnění se převede na odpovídající výstupní signál a výstupem je naměřená hodnota.
Radarové snímače měří v:

• kapalinách
• pastózních médiích
• prášku
• sypké hmotě

Oblasti aplikace radarových snímačů

Snímače hladiny se často používají v agresivních médiích a dynamických provozních podmínkách, jako jsou vysoké teploty nebo kolísání tlaku. Měření se provádí jako u ultrazvukového měření bezkontaktně. Vzhledem k tomu, že médium není v přímém kontaktu, je princip měření zvláště vhodný pro hygienické aplikace. Výrobní postupy pro jogurtové výrobky jsou řízeny ve vysoce sterilním prostředí. Proto se kladou zvláštní požadavky na čistitelnost všech částí dotýkajících se média. Čistící procesy jsou odpovídajícím způsobem extrémní, protože kontaminace cizími bakteriemi vede ke ztrátě celé šarže. Bezkontaktní radarový princip není ovlivněn změnami hustoty jogurtu a nedochází k žádnému opotřebení vlivem ovoce.
Navíc je bezkontaktní měření necitlivé na tlakové a vakuové vlivy a je vhodné pro měření hladiny v skladovacích nádržích. Aby bylo možno v této aplikaci štěpit bauxit, přidá se do míchačky zředěný roztok hydroxidu sodného a mísí se s bauxitem. Aby bylo dosaženo optimálního využití procesu, je důležité regulovat hladinu v definovaném rozsahu. Radarové měřicí zařízení zaznamená aktuální výšku plnění a předává ji do řídicího systému. Dokonce ani rotující míchadla neruší měření. Na převažující parní atmosféře také nezáleží.

Výhody

• Vysoká přesnost naměřených hodnot
• Ideální řešení pro dynamické procesní podmínky

Řízený Radar

Funkčnost principu Řízený Radar

Vysokofrekvenční radarové signály jsou vedeny podél tyče nebo ocelového kabelu. Po dosažení povrchu média jsou tyto signály senzorem odraženy a přijaty. Na základě doby šíření signálu je stanovena hladina a výstupem je naměřená hodnota.

Detekce hladiny

Plovák

Funkční princip plováku

Plovák je snímač, který "pluje" na kapalině díky nízké hustotě. Uvnitř plováku je magnet a jeden nebo více jazýčkových kontaktů. Po dosažení definované úrovně magnet aktivuje jazýčkové kontakty kvůli vztlaku. Měření je nezávislé na ovlivňujících faktorech, jako je tlak, teplota, vodivost a tvorba bublin v médiu. Proto je tento princip vhodný pro různé aplikace, jako jsou pěnění nebo dynamická povrchová média a v širokém teplotním rozmezí.
Plovací snímače měří v:

• kapalinách

Tuning vidlice

Funkčnost principu plovací vidlice

V nádobě se nachází plovací vidlice. To je piezoelektricky inicováno a vibruje s mechanickou rezonanční frekvencí asi 1200 Hz. Během tohoto procesu se kmitočtová frekvence mění po styku s médii. Změna frekvence je registrována integrovaným oscilátorem a přeměněna na spínací povel.

Hledáte hladinoměry pro vaši individuální situaci? Najděte vhodné výrobky pro měření hladiny!