Nivåmåling

Definisjon

Ved nivåmålingen bestemmes nivåhøyden til medier i industrielle beholdere, som for eksempel prosess- og lagertanker, siloer eller åpne kanaler. Til dette overføres måleverdiene til elektroniske signaler. Signalet som gis ut integreres i reguleringskretsen til prosesstyringen. Derved differensieres det mellom kontinuerlige målemetoder og grenseverdisensorer. I det følgende forklares de forskjellige typene i detalj og det gis en oversikt over fordelene ved deres prinsipper.

Typer av nivåmåling

Kontinuerlige målemetoder

Ultralyd-nivåmåling

Funksjonsmåte til ultralyd-prinsipp

Transmitteren sender en ultralydbølge mot en overflate. Signalet reflekteres av overflaten. Av løpetiden til signalet beregner apparatet avstanden fra sensorens underkant til overflaten. Påvirkning av lydhastigheten avhengig av den omgivende atmosfæren kompenseres automatisk av transmitteren ved å legge inn spesifikke verdier og måling av senderens omgivelsestemperatur.
Når avstanden mellom sensorens underkant og bunnen av en beholder er kjent kan apparatet vise nivået. Hvis beholderens geometri er kjent kan også volumet bestemmes. Takket være forskjellige støyekkofilter er anvendelsen også mulig innenfor beholdere, selv når det foreligger innebygde komponenter som genererer støyekko.
Ultralydsensorer måler i:

• Væsker
• Pastaaktige medier
• Pulver
• Bulkmaterialer

Bruksområder for ultralydsensorer

Ultralydnivåmålerne er på grunn av det underliggende måleprinsippet egnet for forskjellige applikasjoner. De brukes frem for alt i åpne basseng og innen behandlingen av avløpsvann så vel som i siloer og tanker i kjemiske anlegg og meierier.
Her viser fordelene ved den berøringsløse målingen seg tydelig. Forurensningsgraden til vannet eller en slamdannelse i bassenget påvirker nemlig ikke måleresultatet. I tillegg består det ingen direkte kontakt til mediet, noe som også muliggjør anvendelser med høye hygienekrav.

Fordeler

• Målingen skjer uavhengig av medienes egenskaper
• Egnet for slipende og aggressive medier på grunn av berøringsløs måling

Nivåmåling i henhold til radarprinsipp

Funksjonsmåte til radarmåling

Radarmåleapparatet består av et hus med elektronikk, en prosesstilkobling med antenne og en sensor. Fra antennen til radarsensoren sendes det korte radarimpulser med en varighet på ca.1 ns. Disse reflekteres av fyllematerialet og mottas som ekko av antennen. Radarbølger sprer seg med lysets hastighet. Løpetiden radarimpulsene sendes til de mottas er proporsjonal med avstanden og dermed også med fyllehøyden. Det slik fastlagte nivået omformes i et tilsvarende utgangssignal og gis ut som måleverdi.
Radarsensorer måler i:

• Væsker
• Pastaaktige medier
• Pulver
• Bulkmaterialer

Bruksområder for radarsensorer

Nivåsensorene benyttes ofte ved aggressive medier samt dynamiske prosessbetingelser, som for eksempel høye temperaturer eller trykksvingninger. Målingen skjer som ved ultralydmålingen også berøringsløs. Da det ikke består noen direkte kontakt med mediet er dette måleprinsippet særlig egnet for hygieniske anvendelser. Produksjonsprosesser for yoghurtprodukter foregår i høyt steril omgivelse. De stiller derfor spesielle krav til rengjørbarheten for alle medieberørende deler. Tilsvarende ekstreme er rengjøringsforløpene, fordi kontaminering med fremmede bakterier fører til tap av hele batchen. Det berøringsløse radarprinsippet er upåvirket av densitetsendringene til yoghurten og utsettes ikke for noen form for slitasje av frukten.

I tillegg er den berøringsløse målingen ufølsom mot trykk- og vakuumpåvirkninger og egner seg for nivåmålingen i lagertanker. For å kunne løsne bauksitt i denne anvendelsen, blir fortynnet natronlut tilsatt i blanderen og blandet med bauksitten. For at det skal oppnås en optimal utnyttelse av prosessene, er det viktig å regulere nivået i et fastlagt område. Radarmåleapparatet registrerer det aktuelle nivået og overfører dette til ledesystemet. Selv de roterende røreverkene forstyrrer ikke måling. Den rådende dampatmosfæren spiller heller ingen rolle.

Fordeler

• Høy nøyaktighet på måleverdiene
• Ideell for dynamiske prosessbetingelser

Guided Radar

Funksjonsmåten til prinsippet om guidede radar

Høyfrekvente radarsignal føres langs en stang eller en stålwire. Så snart overflaten til mediet nås, reflekteres disse bølgene og mottas av sensoren. Ved hjelp av løpetiden til bølgene beregnes nivået og det gis så ut som måleverdi.

Grensenivåregistrering

Flottørbryter

Funksjonsmåten til flottørprinsippet

En flottør er en sensor, som "flyter" på væsken takket være dens lave tetthet. Inne i flottøren befinner seg en magnet samt en eller flere tungekontakter. Når det definerte fyllenivået nås, aktiverer magneten de to tungekontaktene på grunn av oppdriften. Derved skjer målingen uavhengig av innvirkende faktorer, som for eksempel trykk, temperatur, ledeevne og blæredannelse i mediene. Derfor egner seg dette prinsippet for forskjellige anvendelser, som for eksempel ved medier med skumdannelse eller dynamiske overflater samt innenfor et stort temperaturområde.
Flottørsensorer måler i:

•  Væsker

Stemmegaffel

Funksjonsmåten til stemmegaffelprinsippet

I tanken befinner seg en stemmegaffel. Denne stimuleres piezoelektrisk og vibrerer med sin mekaniske resonansfrekvens på ca. 1200 Hz. Derved endrer svingningsfrekvensen seg ved kontakt med medier. Frekvensendringen registreres av den integrerte oscillatoren og omformes til en koblingskommando.

Leter du etter nivåmålere for din individuelle situasjon? Finn passende produkter for nivåmålingen nå!