Wie wählt man den Füllstandstransmitter aus?
Einführung
Der Flüssigkeitsstandmesstransmitter ist ein Instrument zur kontinuierlichen Messung des Flüssigkeitsstands. Damit lässt sich der Füllstand von Flüssigkeiten oder Schüttgütern zu einem bestimmten Zeitpunkt bestimmen. Es kann den Flüssigkeitsstand von Medien wie Wasser, viskosen Flüssigkeiten und Kraftstoffen oder trockenen Medien wie Schüttgütern und Pulvern messen.
Der Messumformer für den Flüssigkeitsstand kann unter verschiedenen Arbeitsbedingungen eingesetzt werden, z. B. in Behältern, Tanks und sogar in Flüssen, Becken und Brunnen. Diese Sender werden häufig in der Materialtransport-, Lebensmittel- und Getränke-, Energie-, Chemie- und Wasseraufbereitungsindustrie eingesetzt. Werfen wir nun einen Blick auf einige häufig verwendete Flüssigkeitsstandmessgeräte.
Tauchbarer Füllstandsensor
Basierend auf dem Prinzip, dass der hydrostatische Druck proportional zur Höhe der Flüssigkeit ist, nutzen Tauch-Füllstandsensoren den piezoresistiven Effekt eines diffundierten Silizium- oder Keramiksensors, um den hydrostatischen Druck in ein elektrisches Signal umzuwandeln. Nach der Temperaturkompensation und der linearen Korrektur wird es in einen 4-20 mADC-Standardstromsignalausgang umgewandelt. Der Sensorteil des tauchfähigen hydrostatischen Drucktransmitters kann direkt in die Flüssigkeit eingetaucht werden, und der Transmitterteil kann mit einem Flansch oder einer Halterung befestigt werden, sodass er sehr bequem zu installieren und zu verwenden ist.
Der tauchfähige Füllstandssensor besteht aus einem hochentwickelten, isolierenden, diffusionsempfindlichen Siliziumelement, das direkt in den Behälter oder ins Wasser gegeben werden kann, um die Höhe vom Ende des Sensors bis zur Wasseroberfläche genau zu messen und den Wasserstand über einen Strom von 4 bis 20 mA auszugeben oder RS485-Signal.
Magnetischer Füllstandsensor
Die magnetische Klappenstruktur basiert auf dem Prinzip des Bypass-Rohrs. Der Flüssigkeitsstand in der Hauptleitung stimmt mit dem in der Behälterausrüstung überein. Nach dem archimedischen Gesetz entsteht durch den magnetischen Schwimmer in der Flüssigkeit ein Auftrieb und durch die Schwerkraft ein Gleichgewichtsschwimmer auf dem Flüssigkeitsspiegel. Wenn der Flüssigkeitsstand des gemessenen Behälters steigt und fällt, steigt und fällt auch der Drehschwimmer im Hauptrohr des Flüssigkeitsstandmessers. Der permanentmagnetische Stahl im Schwimmer treibt die rot-weiße Säule im Indikator durch die magnetische Kopplungsplattform zu einer 180°-Drehung an
Wenn der Flüssigkeitsspiegel steigt, wechselt die Farbe des Schwimmers von weiß auf rot. Wenn der Flüssigkeitsspiegel sinkt, wechselt die Farbe des Schwimmers von rot auf weiß. Die weiß-rote Grenze ist die tatsächliche Höhe des Flüssigkeitsspiegels des Mediums im Behälter, um die Flüssigkeitsstandanzeige zu realisieren.
Magnetostriktiver Flüssigkeitsstandsensor
Die Struktur des magnetostriktiven Flüssigkeitsstandsensors besteht aus einem Edelstahlrohr (Messstab), einem magnetostriktiven Draht (Wellenleiterdraht), einem beweglichen Schwimmer (mit Permanentmagnet im Inneren) usw. Wenn der Sensor funktioniert, erregt der Schaltungsteil des Sensors den Impuls Strom auf dem Wellenleiterdraht, und das Impulsstrommagnetfeld wird um den Wellenleiterdraht herum erzeugt, wenn sich der Strom entlang des Wellenleiterdrahtes ausbreitet.
Außerhalb des Messstabs des Sensors ist ein Schwimmer angeordnet, der sich bei Änderung des Flüssigkeitsspiegels entlang des Messstabs auf und ab bewegt. Im Inneren des Schwimmers befindet sich ein Satz permanentmagnetischer Ringe. Wenn das gepulste Strommagnetfeld auf das vom Schwimmer erzeugte magnetische Ringmagnetfeld trifft, ändert sich das Magnetfeld um den Schwimmer, so dass der Wellenleiterdraht aus magnetostriktivem Material an der Position des Schwimmers einen Torsionswellenimpuls erzeugt. Der Impuls wird mit einer festen Geschwindigkeit über den Wellenleiterdraht zurückgesendet und vom Erkennungsmechanismus erfasst. Durch die Messung der Zeitdifferenz zwischen dem Sendeimpulsstrom und der Torsionswelle kann die Position des Schwimmers, d. h. die Position der Flüssigkeitsoberfläche, genau bestimmt werden.
Hochfrequenz-Admissions-Materialfüllstandssensor
Bei der Radiofrequenz-Admittanz handelt es sich um eine neue Füllstandsregelungstechnologie, die aus der kapazitiven Füllstandsregelung entwickelt wurde und zuverlässiger, genauer und anwendbarer ist. Es handelt sich um die Weiterentwicklung der kapazitiven Füllstandskontrolltechnologie.
Unter der sogenannten Hochfrequenzadmittanz versteht man den Kehrwert der Impedanz im Strom, der sich aus Widerstandsanteil, kapazitivem Anteil und induktivem Anteil zusammensetzt. Bei der Radiofrequenz handelt es sich um das Radiowellenspektrum eines Hochfrequenz-Flüssigkeitsstandmessgeräts. Daher kann die Radiofrequenz-Admittanz als Messung der Admittanz mit Hochfrequenz-Radiowellen verstanden werden.
Wenn das Instrument arbeitet, bildet der Sensor des Instruments mit der Wand und dem gemessenen Medium den Admittanzwert. Wenn sich der Materialfüllstand ändert, ändert sich der Admittanzwert entsprechend. Die Schaltungseinheit wandelt den gemessenen Admittanzwert in den Materialfüllstandsignalausgang um, um die Materialfüllstandmessung zu realisieren.
Ultraschall-Füllstandmessgerät
Der Ultraschall-Füllstandmesser ist ein mikroprozessorgesteuertes digitales Füllstandmessgerät. Bei der Messung wird die gepulste Ultraschallwelle vom Sensor ausgesendet und die Schallwelle wird von demselben Sensor empfangen, nachdem sie von der Objektoberfläche reflektiert und in ein elektrisches Signal umgewandelt wurde. Der Abstand zwischen dem Sensor und dem Prüfobjekt wird aus der Zeit zwischen dem Senden und Empfangen der Schallwelle berechnet.
Die Vorteile bestehen darin, dass kein mechanisches bewegliches Teil vorhanden ist, hohe Zuverlässigkeit, einfache und bequeme Installation, berührungslose Messung und keine Beeinträchtigung durch die Viskosität und Dichte der Flüssigkeit.
Der Nachteil besteht darin, dass die Genauigkeit relativ gering ist und der Test leicht blinde Bereiche aufweist. Es ist nicht erlaubt, Druckbehälter und flüchtige Medien zu messen.
Radar-Füllstandmessgerät
Der Arbeitsmodus des Radar-Flüssigkeitsstandmessgeräts ist das Senden, Reflektieren und Empfangen. Die Antenne des Radar-Flüssigkeitsstandmessgeräts sendet elektromagnetische Wellen aus, die von der Oberfläche des Messobjekts reflektiert und dann von der Antenne empfangen werden. Die Zeit elektromagnetischer Wellen vom Senden bis zum Empfangen ist proportional zur Entfernung zum Flüssigkeitsspiegel. Der Radar-Flüssigkeitsstandmesser zeichnet die Zeit der Impulswellen auf und die Übertragungsgeschwindigkeit elektromagnetischer Wellen ist konstant. Anschließend kann der Abstand vom Flüssigkeitsstand zur Radarantenne berechnet werden, um den Flüssigkeitsstand des Flüssigkeitsstands zu ermitteln.
In der praktischen Anwendung gibt es zwei Modi des Radar-Flüssigkeitsfüllstandmessgeräts, nämlich Frequenzmodulations-Dauerwelle und Pulswelle. Der Flüssigkeitsstandmesser mit frequenzmodulierter Dauerstrichtechnologie verfügt über einen hohen Stromverbrauch, ein Vierleitersystem und eine komplexe elektronische Schaltung. Der Flüssigkeitsstandmesser mit Radar-Pulswellentechnologie hat einen geringen Stromverbrauch, kann über ein Zweileitersystem mit 24 VDC betrieben werden, bietet einfache Eigensicherheit, hohe Genauigkeit und einen größeren Anwendungsbereich.
Geführtes Radar-Füllstandmessgerät
Das Funktionsprinzip des Radar-Füllstandmessgeräts mit geführter Welle ist das gleiche wie das des Radar-Füllstandmessgeräts, es werden jedoch Mikrowellenimpulse durch das Sensorkabel oder den Sensorstab gesendet. Das Signal trifft auf die Flüssigkeitsoberfläche, kehrt dann zum Sensor zurück und erreicht dann das Sendergehäuse. Die im Messumformergehäuse integrierte Elektronik ermittelt den Flüssigkeitsstand anhand der Zeit, die das Signal für den Weg entlang des Sensors und wieder zurück benötigt. Derartige Füllstandtransmitter werden in industriellen Anwendungen in allen Bereichen der Prozesstechnik eingesetzt.
