Skrevet af Morten B. Jensen, Product Manager – Instrumenter hos KLINGER Danmark
Der findes næppe en fysisk effekt, der ikke anvendes som niveaumålingsprincip. Antallet af måleprincipper, fra mere end 150 producenter, kan gøre det til lidt af en opgave, at finde den mest gunstige metode til den aktuelle måleopgave.
I de kommende indlæg vil vi gennemgå nogle a de mest almindelige principper til niveaumåling.
Vandstandsglas
Til særlige opgaver stilles der af sikkerhedsmæssige årsager lovgivningsmæssigt krav til hvordan niveaumålingen skal udformes. Forskrifterne gælder sjældent konkrete principper, men refererer oftest til funktionalitet og hvordan indholdet skal præsenteres for personalet der betjener anlægget.
Da målingerne ofte er knyttet sammen med sikkerhedsforskrifter er et af kravene at målingen skal være mekanisk (skal fungere uden elektrisk forsyning) og niveauet skal kunne aflæses udenpå tanken/beholderen.
Den mest udbredte metode til at løse problematikken er at benytte et vandstandsglas, der i princippet er et gennemsigtigt rør, som monteres udenpå beholderen. Systemet vil da virke som to forbundne kar, dvs. som væskeniveauet i en beholder stiger eller falder, så vil væsken i glasrøret også stige eller falde. For tryktanken er det vigtigt at den øvre del af vandstandsglasset er forbundet med selve tanken, forbindelsen skaber et ligevægtstryk i begge ender af røret, og væsken i røret vil derfor stige til niveau med væsken i beholderen.
Vandstandsglas laves af mange materialer, oftest af glas, plast, eller en kombination af de to materialer. Til lavtryks udgaver op til 5 bar ved omgivelses temperaturer kan benyttes almindelig rørformede glas, som en sikker og økonomisk løsning. Til de fleste opgaver indenfor procesindustrien er procesbetingelserne dog noget skrappere og skueglassene skal udformes på specielle måder for at imødekomme disse.
Glas rørene erstattes af Borosilikatglas der beskyttes af et kammer, med pakninger, fastgjort til en trykplade, med dækplader og bolte. Konstruktioner som disse er egnet til temperaturer op til 243°C (280°C, når glasrøret er beskyttet med glimmerplader) til damp, op til 300°C for andre væsker, i særlige tilfælde kan løsningerne endog benyttes helt op til 450°C.
Aflæsning af væskeniveauet i skueglasset foregår med det blotte øje, og det er derfor vigtigt at materialet gennemsigtigt, så væskestanden bliver synlig. For at lette aflæsningen på større afstand har man udviklet forskellige konstruktioner, hvor specielt 2 metoder er udbredt:
Gennemlysningsarmaturer er den mest udbredte type, og benyttes i alle standard applikationer, specielt hvor mediet ikke er gennemsigtigt. Til dampapplikationer med tryk over 35 bar, hvor der benyttes glimmerplader for at beskytte glassene, er det eneste mulighed for at kunne se gennem konstruktionen. Endelig kan en systemernes gennemskinnelighed forbedres med en kunstig lyskilde, der monteres på bagsiden og derved forbedre synligheden.
Reflex systemer baseres på refleksion af lyset fra en særlig udformet overflade på glasset. I gas- eller dampfasen, reflekteres lyset 100% af de prismatiske riller, mens væskefasen, absorberer lyset, hvilket for øjet vil fremstå som en mørk indikation af niveauet. Reflekssystemer kan ikke fremstilles til helt så høje tryktrin som gennemlysningstyperne, og de er derfor bedst egnede til systemer under 35 bar, men det også dækkende for en lang række opgaver i procesindustrien.
Magnetiske systemer
Systemer der er glasbaserede er dog skrøbelige og skal de modstå ekstreme betingelser kræver det specielle udformninger, som ikke er med til at sænke priserne på produkterne. Derfor kan det i mange tilfælde være interessant at benytte et lukket system med en magnetisk flyder.
Systemet opbygges omkring målekammer der er udformet som et parallelrør placeret udvendig på den tank hvori niveauet skal måles. Ved at placere en flyder i målekammeret, der følger væskeoverfladen kan tankens indhold visualiseres. Aftastningsprincippet er enkelt, idet flyderen har en indbygget magnet, som benyttes til at påvirke en magnetisk rulleskala, der er monteret udenpå målekammeret. På denne måde kan flyderens placering vises på udenpå røret, på skalaen, typisk ved et farveskift.
Målesystemet er yderst robust, og kan tilpasses de fleste måleopgaver. Da det kun er målekammer og flyder der er medieberørte, giver det mulighed for et stort udvalg af materialer (dog ikke magnetiske), hvilket gør princippet velegnet til opgaver hvos andre principper må give fortabt:
Udover den direkte visning giver den magnetiske overførsel mulighed for montage af op til flere eksterne switchpunkter og/eller en transmitter for elektrisk udgangssignal til overvågning og styring.
Magnetiske Bypass systemer leveres i længder fra 150mm op til 6 meter – men kan dog til specielle formål leveres endnu længere.
Læs mere om bypass systemer hér
Hos KLINGER Danmark sætter vi en ære i at kunne berige vores læsere med relevant viden blandt andet indenfor niveaumåling – bypass.
Læs vores udvalg af artikler her på siden eller se vores produktsortiment ved at klikke på niveaumåling – bypass.