Măsurarea nivelului în rezervoare se face fie punctual, cu senzori care semnalează doar atingerea unei anumite înălțimi, fie continuu, cu traductoare care transmit permanent nivelul. Cele mai folosite metode sunt plutitorul, presiunea hidrostatică, ultrasunetele și radarul. Fiecare are limite legate de lichid, de spumă, de vapori și de forma rezervorului, iar o alegere greșită duce la citiri instabile și la alarme false.
Care este diferența dintre detecția de nivel și măsurarea continuă?
Detecția de nivel spune doar dacă lichidul a ajuns sau nu într-un anumit punct, în timp ce măsurarea continuă indică nivelul în orice moment, de regulă printr-un semnal analogic. Detecția punctuală se folosește pentru protecția la preaplin și la mers în gol al pompelor, iar măsurarea continuă pentru reglaj și pentru evidența stocului. Cele două tipuri de semnal sunt comparate în articolul despre semnalul analogic și semnalul digital.
O practică frecventă este dublarea: un traductor continuu pentru reglaj și un senzor punctual independent pentru oprirea de siguranță la preaplin.
Cum se compară metodele de măsurare a nivelului?
| Metodă | Tip | Contact cu lichidul | Limite principale |
|---|---|---|---|
| Plutitor | Punctual sau continuu | Da | Se blochează la depuneri și la lichide vâscoase |
| Furcă vibrantă | Punctual | Da | Depunerile groase pot da semnal fals |
| Presiune hidrostatică | Continuu | Da | Depinde de densitate; cere compensare în rezervoarele sub presiune |
| Ultrasunete | Continuu | Nu | Spumă, vapori, variații de temperatură, zonă moartă lângă senzor |
| Radar | Continuu | Nu sau prin sondă ghidată | Cost mai mare, reflexii false de la elementele interioare |
Când este suficient un senzor cu plutitor?
Un senzor cu plutitor este suficient pentru lichide curate, cu vâscozitate mică, acolo unde este nevoie doar de câteva praguri, de exemplu pornirea și oprirea unei pompe. Este simplu, ieftin și ușor de verificat manual. Pentru lichidele care lasă depuneri sau care cristalizează, furca vibrantă este mai sigură, deoarece nu are piese în mișcare care să se blocheze.
Cum funcționează măsurarea nivelului prin presiune hidrostatică?
Măsurarea prin presiune hidrostatică pornește de la faptul că presiunea de la baza coloanei de lichid este proporțională cu înălțimea și cu densitatea lui. Pentru apă, fiecare metru de coloană înseamnă aproximativ 0,098 bar, adică în jur de 9,8 kPa. Traductorul se montează la baza rezervorului sau se coboară ca sondă submersibilă.
- Dacă densitatea lichidului variază, nivelul calculat variază și el, chiar dacă înălțimea reală rămâne aceeași.
- În rezervoarele închise, sub presiune, se folosește măsurarea diferențială, care scade presiunea gazului de deasupra lichidului.
- Sondele submersibile au un tub de aerisire în cablu, care trebuie protejat de umezeală.
Ce limitări au senzorii cu ultrasunete și radar?
Senzorii cu ultrasunete măsoară timpul în care un impuls sonor ajunge la suprafața lichidului și se întoarce, iar viteza sunetului depinde de temperatura și de compoziția aerului. Spuma absoarbe ecoul, iar vaporii și condensul de pe senzor pot afecta citirea. Fiecare senzor are o zonă moartă imediat sub el, în care nu poate măsura, așa că lichidul nu trebuie să urce până acolo.
Radarul folosește unde electromagnetice, mult mai puțin influențate de temperatură, presiune și vapori, și funcționează în procese în care ultrasunetele dau erori. Varianta cu undă ghidată pe o sondă se folosește în rezervoarele înguste sau aglomerate cu agitatoare și serpentine. Și radarul poate fi păcălit de reflexiile produse de elementele interioare, care se elimină la punerea în funcțiune prin maparea ecourilor false.
Ce se verifică la montarea și întreținerea senzorilor de nivel?
- Poziția senzorului față de jetul de umplere, de agitator și de pereți, ca să nu apară ecouri sau turbulențe false.
- Domeniul configurat, corelat cu înălțimea reală a rezervorului și cu zona moartă.
- Compatibilitatea materialelor în contact cu lichidul și temperatura maximă a procesului.
- Comparația periodică a citirii cu o măsurare manuală sau cu un vizor de nivel.
- Curățarea sondelor și a fețelor senzorilor, după un interval stabilit pe baza depunerilor observate.
O citire care sare fără motiv aparent are cauze tipice, descrise în articolul despre semnalele nesigure de pe linie. Pentru detecția obiectelor, nu a lichidelor, criteriile de alegere sunt altele, prezentate în ghidul despre senzorii inductivi, capacitivi și optici.
