Continue niveaumeting is essentieel voor voorraadcontrole, procesbetrouwbaarheid en bedrijfszekerheid in industriële tanks en silo's, waar een groot aantal vloeistoffen en stortgoederen worden opgeslagen en verwerkt.
Het Time-of-Flight-meetprincipe biedt een betrouwbare oplossing voor continue niveaubewaking. Hierbij worden ultrasone of radarpulsen uitgezonden die worden gereflecteerd door de het oppervlak van het medium en weer worden ontvangen door de sensor. De tijdsduur tussen het zenden en ontvangen wordt gebruikt om de afstand tot het oppervlak te berekenen. Als de tankgeometrie bekend is, kan het niveau met grote nauwkeurigheid worden bepaald.
Met piëzo-elektrische elementen worden ultrasone golven mechanisch opgewekt, die worden gereflecteerd door verschillen in dichtheid van lucht en het medium. Radargolven aan de andere kant zijn elektromagnetisch en worden gereflecteerd op basis van veranderingen in de relatieve diëlektrische constante (dc-waarde) van het medium. Afhankelijk van de toepassing kunnen radarsignalen vrij in de tank worden verzonden of langs een sonde worden geleid.
Bekijk de video en ontdek hoe het Time-of-Flight-meetprincipe werkt.
Voordelen van Micropilot en Levelflex in één oogopslag
- Continue niveaumeting voor vloeistoffen en stortgoederen
- Betrouwbare prestaties ongeacht schuim of turbulentie
- Contactloze meting minimaliseert slijtage en onderhoud
- Geschikt voor veeleisende omgevingen met hoge druk, hoge temperatuur of stoom
- Flexibele installatiemogelijkheden met vrij-veld- of geleide-radartechnologie
Elke dag worden de meest uiteenlopende media in opslagtanks gevuld en hier uit afgetapt. Voorbeelden zijn drinkwater, fruitsappen, oliën en brandstoffen, zuren, pekel, maar ook vaste stoffen als gravel, kunststofpellets of poeders. Omdat deze media volledig verschillende eigenschappen kunnen hebben, zijn er verschillende meetprincipes om ze te detecteren. Bijvoorbeeld de continue niveaumeting van vloeistoffen of stortgoederen volgens de Time-of-Flight-methode.
Rond 1910 slaagde Alexander Behm erin om objecten te lokaliseren door middel van gereflecteerde geluidsgolven. De zogenaamde echopeiling is het principe van ultrasone meting. Al in 1886, terwijl werd gewerkt aan het experimentele bewijs van elektromagnetische golven, ontdekte Heinrich Rudolf Hertz dat radiogolven werden gereflecteerd door metalen objecten. Dit leverde de basis voor de meting volgens het microgolf- of radarprincipe. Laten we eens verder kijken hoe deze meetmethode werkt.
Time-of-Flight-instrumenten detecteren continu het niveau in tanks en silo's. Ultrasone of radarpulsen worden uitgezonden, gereflecteerd op het mediumoppervlak en weer ontvangen door de sensor. De afstand tussen het instrument en het oppervlak van het product kan worden berekend door het meten van de Time-of-Flight. Ultrasone golven zijn mechanische golven. Ultrasone pulsen worden opgewekt door piëzo-elektriciteit en gereflecteerd op het mediumoppervlak door de dichtheidsverandering tussen lucht en het medium.
De tijdsduur gemeten en geanalyseerd door het instrument tussen verzending en ontvangst van de puls is een directe maat voor de afstand tussen het sensormembraan en het mediumoppervlak. Microgolven of radargolven zijn echter elektromagnetische golven. Radarpulsen worden elektromagnetisch opgewekt en gereflecteerd door het mediumoppervlak door de verandering van de diëlektrische constante. De hoogfrequente radarpulsen kunnen langs een staaf naar het medium worden geleid of ze kunnen vrij in een tank worden verzonden.
De Time-of-Flight-meting, hier gedemonstreerd aan de hand van het voorbeeld van vrij verzonden radarpulsen kan zowel in vloeistoffen als in vaste stoffen worden toegepast. De uitgestraalde pulsen worden door het mediumoppervlak gereflecteerd en gedetecteerd door het instrument. De Time-of-Flight van de puls bepaalt de afstand tussen de transmitter en het oppervlak op basis van de bekende voortplantingssnelheid. Bij radarpulsen is dit de lichtsnelheid.
Met het oog op de hoogte van de tank kan het niveau makkelijk worden berekend. Time-of-Flight-instrumenten van Endress+Hauser meten het niveau zelfs in toepassingen met hoge drukken en hoge temperaturen, in verschillende dampen of op agressieve media, met turbulente vloeistofoppervlakken of met schuim op het vloeistofoppervlak. We hebben de juiste oplossing voor elke toepassing. Endress+Hauser.
