Was ist das Prinzip der Hydrostatik?
Die Hydrostatik ist eine Wissenschaft, die sich mit den Eigenschaften von Vakuum, Flüssigkeit und Dampf befasst.
Diese Disziplin stützt sich auf die Wirkung des Drucks, den die Flüssigkeit auf ihre Oberfläche ausübt, um die Höhen oder Volumina zu bestimmen, um die es geht.
Das Prinzip der Hydrostatik wurde im 16. Jahrhundert von einem italienischen Mathematiker namens Evangelista Torricelli (1608-1647) entwickelt. Es handelt sich um eine der grundlegenden Grundlagen der Hydraulik.
Was ist ein hydrostatischer Füllstandssensor?
Hydrostatische Füllstandssensoren messen den hydrostatischen Druck, der proportional zur gemessenen Flüssigkeitshöhe ist.
Besteht aus einer Druckmesszelle, wobei die Membran aus Edelstahl oder einem anderen Material des Sensors auf Veränderungen des Füllstands reagiert.
Die von der Membran ausgeübte Kraft wird von der Pegelsonde in ein analoges elektrisches Ausgangssignal umgewandelt.
Nach welcher Methode wird die hydrostatische Pegelmessung berechnet?
Die Beziehung zwischen der Höhe h der Flüssigkeit und dem hydrostatischen Druck P in einer ruhenden Flüssigkeit bei atmosphärischem Druck lässt sich wie folgt schreiben:
- g = 9,81 m/s 2 , Konstante, die Erdbeschleunigung der Schwerkraft (auf Meereshöhe) ;
- ρ = Dichte der Flüssigkeit ;
- h = Höhe der Flüssigkeit.
Der vom Transmitter gemessene Druck ist proportional zur Flüssigkeitssäule. Bei einer Messung des Wasserstands in einem Tank ändert sich der Druck beispielsweise um 100 mbar pro Meter Wassersäule. Bei einer Tankhöhe von 12 m misst der Füllstandssensor einen Druck auf die Sensormembran von 1,2 bar relativ.
Wie funktioniert die hydrostatische Füllstandsmessung: Messprinzip?
Bei der hydrostatischen Pegelmessung wird die Höhe einer Flüssigkeit mithilfe des hydrostatischen Drucks bestimmt, den die Flüssigkeit auf ihre Oberfläche ausübt.
Je höher der Flüssigkeitsstand, desto höher ist der gemessene Druck, der auf die Membran wirkt. Es gibt zwei verschiedene Methoden, um den hydrostatischen Füllstand zu messen.
Die Messmethoden Relativdruck und Differenzdruck.
Ein manometrischer Drucksensor sorgt für die Messung des statischen Drucks an einer niedrigen Position im Reservoir. Dieser Druck wird dann unter Verwendung der Gleichung für das hydrostatische Niveau in eine Höhe umgerechnet.
In geschlossenen Behältern ist eine zweite Messung erforderlich, um den Druck des Gashimmels (Luft oder Gas über der gemessenen Flüssigkeit) zu messen. Ein Differenzdruckmessumformer misst den Differenzdruck an zwei verschiedenen Punkten im Tank, an denen der Tank einem anderen Druck als dem atmosphärischen Druck ausgesetzt ist. Die Messzelle berechnet die Druckdifferenz zwischen diesen beiden Punkten, um daraus den Flüssigkeitsstand zu bestimmen.
Welche Anwendungen gibt es für die Füllstandsmessung mit einem hydrostatischen Drucksensor?
Für eine genaue hydrostatische Füllstandsmessung muss das spezifische Gewicht des Produkts im Tank oder Behälter sowie die Schwerkraft berücksichtigt werden.
Hydrostatische Drucksensoren werden bevorzugt, wenn die Dichte der Flüssigkeit konstant ist.
Häufige industrielle Anwendungen für die Füllstandsmessung mit hydrostatischen Drucksensoren sind :
Die Füllstandskontrolle in Tanks oder Druckbehältern- Die Füllstandsmessung in Industrietanks, die zur Atmosphäre hin offen sind oder belüftet werden.
- Das niveauabhängige Stoppen und Starten von Pumpen in offenen Leitungen im Wasser- und Abwassersektor.
- Das Dosieren und Verteilen von Flüssigkeiten in Prozessen
- Automatisierung von Füllstandskontrollprozessen in der Industrie und Informationsübertragung. Diese Drucksensoren werden in den Prozessen der chemischen und petrochemischen Industrie (Chemikalien), der Lebensmittelindustrie (Wasser, Getränke, Milch), der Wasserindustrie (Wasser und Abwasser), des Umweltschutzes und derSchiffbauindustrie (Meerwasser) eingesetzt.
Welche Vorteile bietet die hydrostatische Füllstandsmessung?
Hydrostatische Pegelsonden nutzen bewährte Messtechnik, denn sie bieten viele Vorteile, u. a. :
- Zuverlässige und genaue Messung
- Unempfindlich gegen Schaum und Viskosität
- Unabhängig von der Dielektrizitätskonstante der Flüssigkeit
- Einfache Installation
- Funktioniert auch bei Vorhandensein von Rührwerken
- Kompatibel unabhängig von der inneren Struktur des Behälters
- Großer Messbereich
- Langfristige Stabilität
Welche Nachteile hat die hydrostatische Füllstandsmessung?
- Der hydrostatische Füllstandssensor funktioniert nur bei Flüssigkeiten.
- Hydrostatische Füllstandmessgeräte bieten eine Messung durch Kontakt mit den zu messenden Flüssigkeiten.
- Die Messung ist abhängig von der Dichte der zu messenden Flüssigkeit und dem Druck im Behälter.
- Bei einer regelmäßigen Wartung muss die Sensormembran gereinigt werden, um Ablagerungen und Schmutz zu vermeiden. Füllstandsmesslösungen mit bündiger Membran oder hygienischem Anschluss vermeiden die Entstehung von Auffangzonen.
- Bei Arbeiten an Füllstandmessgeräten kann es erforderlich sein, den Tank zu entleeren. Bei Füllstandsmesssystemen mit integriertem Kugelhahn entfällt dies. So können die Füllstandssonden entfernt werden, ohne den Tank zu entleeren.
Wie wählt man einen hydrostatischen Füllstandssensor aus?
Bei der Auswahl eines hydrostatischen Drucksensors ist es wichtig, die folgenden Parameter zu kennen:
- die Art der Flüssigkeit (Wasser, Milch, Öl, Chemikalien usw.)
- die Dichte des Produkts
- die Korrosivität und Abrasivität des Prozesses
- die Höhe der Flüssigkeit (Messbereich)
- Art des Behälters (an der Atmosphäre oder unter Druck)
- der Druck im Reservoir
- die Temperatur der Flüssigkeit
- die Art des Anschlusses an den Prozess (geflanscht, geschraubt, hygienisch...)
- eine lokale oder versetzte Anzeige
- einen Schutzindex
Die Wahl der Pegelsonde hängt von diesen Komponenten ab. Die Skala der Messzelle des Sensors, die Konstruktionsmaterialien wie Edelstahl, Hastelloy C, Monel müssen passen, um eine zuverlässige und zeitlich genaue Anzeige des Messwerts zu gewährleisten.
Lösungen von Fuji Electric für die Messung von Flüssigkeitsständen
Fuji Electric bietet hochmoderne hydrostatische Drucksensoren an, die den spezifischen Anforderungen der verschiedenen Branchen gerecht werden. Zu diesen Produkten gehören der Drucksensor mit Druckmittlern und der hydrostatische Drucksensor.
Der Drucksensor mit Separatoren von Fuji Electric wurde für die präzise Messung von Druck in rauen und korrosiven Umgebungen entwickelt. Er bietet eine hervorragende Langzeitstabilität, hohe Auflösung und Genauigkeit und ist damit die ideale Wahl für anspruchsvolle Industrieanwendungen.
Der hydrostatische Drucksensor von Fuji Electric wurde speziell für die Messung des Füllstands von Flüssigkeiten entwickelt. Dieser Sensor bietet eine hohe Genauigkeit, Korrosionsbeständigkeit und außergewöhnliche Haltbarkeitselbst unter extremen Bedingungen.
Diese Produkte bieten Vorteile wie :
- Eine genaue und zuverlässige Messung des Flüssigkeitsstands
- Eine Beständigkeit gegen korrosive und raue Umgebungen
- Lange Lebensdauer und geringer Wartungsaufwand
Bedeutung von Sensoren für den hydrostatischen Druck in der Industrie
Hydrostatische Drucksensoren sind entscheidend für die Sicherstellung derEffizienz und Sicherheit von Industrieprozessen die eine genaue Messung des Flüssigkeitsstands erfordern. Die von Fuji Electric angebotenen Lösungen, wie z. B. das Drucksensor mit Separatorenam unter Last ausziehbarer Füllstandssensor und der hydrostatischer Drucksensorsind zuverlässige und technologisch fortschrittliche Werkzeuge, die in verschiedenen Branchen eingesetzt werden können, um die üblichen Probleme bei der Messung von Flüssigkeitsständen zu lösen.
Wenn Sie Fuji Electric als vertrauenswürdigen Lieferanten für diese wichtigen Produkte wählen, profitieren Sie nicht nur von hochwertigen hydrostatischen Drucksensoren, sondern auch von einer starken Partnerschaft und engagiertem technischen Support, um den Erfolg Ihrer Projekte zu gewährleisten.
ref: FKE
ref: FKP
ref: FKG
PEGELMESSUNG DURCH RELATIVDRUCK
MESSUNG DES NIVEAUS VON DIFFERENZDRUCK