Das WIKA-Portfolio an Messgeräten zur Füllstandsüberwachung umfasst sowohl kontinuierlich messende Geräte als auch Füllstandsschalter. Je nach Anwendung kommen zur Füllstandsüberwachung unterschiedliche Messprinzipien zum Einsatz:
Hydrostatische Füllstandsüberwachung
Der hydrostatische Druck unter einer ruhenden Flüssigkeitssäule nimmt proportional mit der Höhe der Säule zu. So ist z. B. der Druck in einem Wassertank mit jedem Meter Wassertiefe um 100 mbar höher als der an der Wasseroberfläche wirksame Luftdruck.
Zur indirekten Füllstandsüberwachung werden Druckmessgeräte eingesetzt. Je nach Anwendung wird entweder eine Pegelsonde in den Tank getaucht oder ein anderes Druckmessgerät außen am Tankboden angebracht und durch eine Öffnung im Tankboden mit dem Tankinhalt beaufschlagt.
Bei geschlossenen Tanks muss für die Füllstandsüberwachung auch der oberhalb der Flüssigkeit herrschende Gasdruck im Tank gemessen und vom hydrostatischen Druck abgezogen werden. Dies kann sowohl durch den Einsatz zweier unabhängiger Druckmessgeräte und anschließender Druckdifferenzbildung in der nachgeschalteten Steuerung oder durch spezielle, für diese Anwendung konstruierte Differenzdruckmessgeräte mit zwei Prozessanschlüssen geschehen.
Druckmessgeräte für die Füllstandsüberwachung zeichnen sich vor allem durch ihre Medienbeständigkeit und relativ kleinen Messbereiche aus. Bei der Pegelsonde kommt hinzu, dass das Medium weder in das Kabel noch in die Sonde eindringen darf – selbst dann nicht, wenn die Tauchtiefe einige hundert Meter beträgt. In explosionsgefährdeten Anwendungen wie Bohrlöchern oder Raffinerien muss das Messgerät über die entsprechende Zündschutzart verfügen. Für die Anwendung in Brunnen, Schächten und Bohrlöchern ist eine möglichst schlanke Bauform erforderlich und es bestehen hohe Anforderungen an die Robustheit des (meist sehr langen) Kabels.
Schwimmerbasierte Messsysteme zur Füllstandsüberwachung
Bei den schwimmerbasierten Messsystemen zur Füllstandsüberwachung wird zwischen Schwimmerschaltern, Niveau-Messwertgebern und Bypass-Niveaustandsanzeigern unterschieden. Schwimmerschalter werden zur punktuellen Grenzstanderfassung von einem oder mehreren Füllständen eingesetzt. Das einfache und bewährte Funktionsprinzip von Schwimmerschaltern ermöglicht ein sehr großes Anwendungsspektrum. Es arbeitet unabhängig von Schaumbildung, Leitfähigkeit, Dielektrikum, Druck, Vakuum, Temperatur, Dämpfen, Kondensationsniederschlag, Blasenbildung, Siedeeffekten und Vibrationen.
Niveau-Messwertgeber stehen ja nach Genauigkeitsanforderung mit Reedketten oder magnetostriktiven Messsystemen zur Verfügung.
Bypass-Niveaustandsanzeiger werden seitlich am Tank montiert und werden oftmals mit einer Magnetrollenanzeige zur optischen Füllstandsanzeige kombiniert.
Optische Messungen zur Füllstandsüberwachung
Optoelektronische Schalter werden in der Füllstandsüberwachung zur punktuellen Grenzstanderfassung eingesetzt. Sie enthalten im Inneren eines Glasprismas eine Infrarot-LED und einen Lichtempfänger. Optoelektronische Schalter zeichnen sich durch ihre kompakte Bauform aus und verzichten auf jegliche bewegliche Bauteile. Mit einer Messspitze aus Borsilikat- oder Quarzglas und robusten Edelstahlgehäusen bieten sie eine hohe Medienverträglichkeit.
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