Jatkuva pintamittaus on välttämätöntä varastonhallinnan, prosessin luotettavuuden ja käyttöturvallisuuden kannalta teollisuussäiliöissä ja -siiloissa, joissa varastoidaan ja käsitellään monenlaisia nesteitä ja irtotavaraa.
Kulkuajan mittausperiaate tarjoaa luotettavan ratkaisun jatkuvaan pinnan valvontaan. Se toimii lähettämällä ultraääni- tai tutkapulsseja, jotka heijastuvat väliaineen pinnalta ja vastaanottavat sen takaisin. Lähetyksen ja vastaanottamisen välistä ajanjaksoa käytetään laskettaessa etäisyyttä pintaan. Jos säiliön geometria tunnetaan, pinta voidaan määrittää suurella tarkkuudella.
Ultraääniaallot generoidaan mekaanisesti pietsosähköisten elementtien kautta ja ne heijastavat ilman ja väliaineen välisten tiheyserojen vuoksi. Tutka-aallot sen sijaan ovat sähkömagneettisia ja heijastuvat väliaineen suhteellisen dielektrisyysvakion (dc-arvon) muutoksiin perustuen. Sovelluksesta riippuen tutkasignaalit voidaan lähettää vapaasti säiliöön tai ohjata anturia pitkin.
Katso video oppiaksesi kuinka kulkuajan mittausperiaate toimii.
Micropilotin ja Levelflexin edut yhdellä silmäyksellä
- Jatkuva nesteiden ja kiintoaineiden mittaus
- Luotettava suorituskyky vaahdosta tai turbulenssista huolimatta
- Kosketukseton mittaus minimoi kulumisen ja huoltotarpeen
- Soveltuu vaativiin ympäristöihin, joissa on korkeapaine, lämpötila tai höyry
- Joustavat asennusvaihtoehdot tutka-anturilaitteelle tilan tai ohjatulle tutkalle
Säiliöihin täytetään mitä erilaisimpia väliaineita ja ne tyhjennetään varastosäiliöistä joka päivä. Esimerkkeinä juomavesi, hedelmämehut, öljyt ja polttoaineet, hapot tai myös kiintoaineet, kuten sora, muovipelletit tai jauheet. Koska näillä väliaineilla voi olla täysin erilaisia ominaisuuksia, niiden havaitsemiseen on erilaisia mittausperiaatteita. Esimerkiksi nesteiden tai kiintoaineiden jatkuva pintamittaus kulkuaikamenetelmän mukaan.
Noin 1910 Alexander Behm onnistui paikantamaan esineitä heijastuneiden ääniaaltojen avulla. Ns. kaikuluotaus on ultraäänimittauksen periaate. Jo vuonna 1886 työskennellessään sähkömagneettisten aaltojen kokeellisten todisteiden parissa Heinrich Rudolf Hertz havaitsi, että radioaallot heijastuivat metalliesineistä. Tämä antoi perustan mikroaalto- tai tutkaperiaatteen mukaiselle mittaukselle. Katsotaanpa tarkemmin, miten tämä mittausmenetelmä toimii.
Kulkuaikamittalaitteet havainnoivat jatkuvasti säiliöiden ja siilojen pintaa. Ultraääni- tai tutkapulsseja lähetetään, ne heijastuvat väliaineen pinnalle ja ne vastaanotetaan uudelleen anturiin. Mittalaitteen ja tuotteen pinnan välinen etäisyys voidaan laskea mittaamalla kulkuaika. Ultraääniaallot ovat mekaanisia aaltoja. Ultraäänipulssit syntyvät pietsosähköisesti ja heijastuvat väliaineen pinnalle ilman ja väliaineen välisen tiheyden muutoksen vaikutuksesta.
Laitteen mittaama ja analysoima aika pulssin lähettämisen ja vastaanottamisen välillä on suora mitta anturikalvon ja väliaineen pinnan väliselle etäisyydelle. Mikroaallot tai tutka-aallot ovat kuitenkin sähkömagneettisia aaltoja. Tutkapulssit syntyvät sähkömagneettisesti ja heijastuvat väliaineen pinnalle dielektrisyysvakion muutoksella. Korkeataajuiset tutkapulssit voidaan päästää sauvaa pitkin väliaineeseen tai ne voidaan lähettää vapaasti säiliössä.
Kulkuajan mittaus, joka on havainnollistettu tässä vapaasti emittoivien tutkapulssien esimerkillä, toimii sekä nesteissä että kiintoaineissa. Lähetetyt pulssit heijastuvat väliaineen pinnalta, ja laite havaitsee ne. Pulssin kulkuaika määrittää lähettimen ja pinnan välisen etäisyyden nopeuden tunnetun etenemisen perusteella. Tutkapulssien tapauksessa se on valon nopeus.
Kun otetaan huomioon säiliön korkeus, pinta on helppo laskea. Endress+Hauserin kulkuajan mittalaitteet mittaavat pinnan jopa korkeissa paineissa ja lämpötiloissa, erilaisissa höyryissä tai aggressiivisissa väliaineissa, pyörteilevillä nestepinnoilla tai kun nesteen pinnalla on vaahtoa. Meillä on oikea ratkaisu kaikkiin sovelluksiin. Endress+Hauser.
