Seviye ölçümü

Tanım

Seviye ölçümü ile proses ve depo tankları, silolar veya açık oluklar gibi endüstriyel kaplardaki maddelerin dolum yüksekliği belirlenir. Bunun için ölçüm değerleri elektronik sinyaller halinde aktarılır. Verilen sinyal, proses kumandasının kontrol devresine entegre edilir. Bu konuda kesintisiz ölçüm yöntemleri ve sınır değer algılayıcıları birbirinden ayrılır. Aşağıda farklı türlerin ayrıntılı olarak açıklanması, prensiplerin avantajlarının gösterilmesi amaçlanmaktadır.

Seviye ölçümünün türleri

Kesintisiz ölçüm yöntemleri

Ultrasonik seviye ölçümü

Ultrason prensibinin çalışma şekli

Transmitter, bir yüzeye bir ultrason dalgası gönderir. Sinyal buradan yansıtılır. Cihaz, sinyalin hareket süresinden sensörün alt kenarının yüzeye olan uzaklığını hesaplar. Çevredeki atmosfere bağlı ses hızının etkisi, spesifik değerler ve çevre sıcaklığı ölçümü girilerek transmitter tarafından otomatik olarak dengelenir.
Sensörün alt kenarı ve bir kabın tabanı arasındaki uzaklık biliniyorsa cihaz seviyeyi gösterebilir. Kap geometrisi biliniyorsa hacim de belirlenebilir. Farklı parazit yankı filtreleri sayesinde parazit yankı oluşturan ekipmanlar olsa dahi kapların içinde kullanılması mümkündür.
Ultrasonik sensörler şunlar içinde ölçüm yapar:

• Sıvılar
• Macunsu maddeler
• Tozlar
• Dökme yükler

Ultrasonik sensörlerin kullanım alanları

Ultrasonik seviye ölçüm cihazları, temel ölçüm prensibi sayesinde farklı uygulamalar için uygundur. Örneğin başta açık havzalarda ve atık su alanında, kimyasal tesislerdeki ve mandıralardaki silolarda ve tanklarda kullanılır.
Buralarda temassız ölçümün avantajları kendini gösterir. Çünkü suyun kirlilik derecesi veya havzadaki bulanıklığın ölçüm sonucu üzerinde bir etkisi olmaz. Ayrıca ortama doğrudan temas gerçekleşmez, böylece yüksek hijyen gerektiren uygulamalar da mümkün olur.

Avantajları

• Ölçüm ortamın özelliklerinden bağımsız olarak gerçekleşir
• Temassız ölçüm sayesinde aşındırıcı ve agresif ortamlar için uygundur

Radar prensibine göre seviye ölçümü

Radar ölçümünün çalışma şekli

Radar ölçüm cihazı, elektronik aksam bulunan bir gövdeden, anten bulunan bir proses bağlantısından ve bir sensörden meydana gelir. Radar sensörünün anteninden yakl. 1 ns süreli kısa radar darbeleri gönderilir. Bunlar dolum malzemesinden yansır ve yankı olarak anten tarafından yakalanır. Radar dalgaları ışık hızında hareket eder. Radar darbelerinin gönderildikten sonra yakalanmalarına kadar geçen hareket süresi uzaklığa ve buna bağlı olarak dolum yüksekliğine doğru orantılıdır. Bu şekilde belirlenen dolum yüksekliği uygun bir çıkış sinyaline dönüştürülür ve ölçüm değeri olarak gönderilir.
Radar sensörleri şunlar içinde ölçüm yapar:

• Sıvılar
• Macunsu maddeler
• Tozlar
• Dökme yükler

Radar sensörlerinin kullanım alanları

Seviye sensörleri genellikle agresif ortamlarda ve örneğin yüksek sıcaklıklar veya basınç dalgalanmaları gibi dinamik proses koşullarında kullanılır. Ölçüm, ultrasonik ölçümde olduğu gibi temassız olarak gerçekleşir. Ortamla doğrudan temas olmadığı için bu ölçüm prensibi hijyenik uygulamalar için çok uygundur. Yoğurt ürünlerinin üretim prosesleri yüksek sterilizasyona sahip bir ortamda kontrollü olarak gerçekleşir. Bu nedenle ortama temas eden tüm parçaların temizlenebilir olmasına ilişkin özel gereksinimlere sahiptir. Temizlik süreçleri de buna uygun olarak son derece titiz olmalıdır, çünkü yabancı bakterilerin bulaşması bir partinin tamamen kaybedilmesine yol açabilir. Temassız radar prensibi, yoğurdun yoğunluk değişimlerinden etkilenmez ve asla meyvelerden dolayı aşınmaz.
Ayrıca temassız ölçüm basınç ve vakum etkilerine karşı duyarlı değildir ve depo tanklarında seviye ölçümü için uygundur. Bu uygulamada boksiti çözebilmek için karıştırıcıya inceltilmiş sodyum hidroksit çözeltisi eklenir ve boksitle karıştırılır. En iyi proses verimine ulaşabilmek için belirli bir bölümdeki dolum seviyesini regüle etmek önemlidir. Radar ölçüm cihazı güncel dolum yüksekliğini algılar ve kontrol sistemine iletir. Etrafında dönen karıştırıcılar dahi ölçümü bozmaz. Etki eden buhar atmosferinin de bir önemi yoktur.

Avantajları

• Ölçüm değerlerinde yüksek hassasiyet
• Dinamik proses koşulları için ideal

Kılavuzlu Radar

Kılavuzlu Radar prensibinin çalışma şekli

Yüksek frekanslı radar sinyalleri kutup veya çelik kablo boyunca iletilir. Yüzeye ulaştıklarında, bu sinyaller sensör tarafından yansıtılır ve tespit edilir. Sinyallerin hareket seviyesi belirlenir ve ölçülen bir değer olarak verilir.

Sınır seviye algılama

Şamandıralı kesici şalterler

Şamandıra prensibinin çalışma şekli

Şamandıra, düşük yoğunluğu sayesinde sıvı üzerinde "yüzen" bir sensördür. Şamandıranın için bir mıknatıs ve birçok dilli kontak vardır. Tanımlanan dolum seviyesine ulaşıldığında kaldırma kuvveti nedeniyle bu mıknatıs dilli kontakları devreye alır. Bu sensörde ölçüm basınç, sıcaklık, iletkenlik ve ortamların kabarcık oluşumu gibi etki faktörlerinden bağımsız olarak gerçekleşir. Bu nedenle bu prensip örneğin köpük oluşturan ortamlarda veya dinamik yüzeylerde ve geniş bir sıcaklık aralığında gerçekleşen farklı uygulamalar için uygundur.
Şamandıralı sensörler şunlar içinde ölçüm yapar:

• Sıvılar

Akort çatalı

Diyapazon prensibi

Tankın içinde bir diyapazon bulunur. Bu diyapazon, piezoelektrik olarak uyarılır ve yakl. 1200 Hz'lik mekanik rezonans frekansıyla salınım yapar. Ortama temas ettiğinde salınım frekansı değişir. Frekans değişikliği entegre osilatör tarafından kaydedilir ve bir anahtarlama komutuna dönüştürülür.

Kendi durumunuz yönelik seviye ölçüm cihazları mı arıyorsunuz? Hemen seviye ölçümü için uygun ürünleri bulun!