Seviye Ölçüm ve Seviye Sensörleri İşlevselliği ve Teknolojisi
Seviye Ölçüm Tanımı
Nokta seviye tespiti (min/maks)
Nokta seviye sensörleri, seviye anahtarları olarak da adlandırılır. Bu sensörler, yalnızca belirli bir noktada ortamın varlığını tespit eder. Bu nokta, sensörün montaj konumuna göre belirlenir, yukarıdan monte edilen çubuk problarda ise çubuk uzunluğu ile belirlenir.
- Frekans Taraması
- Kapasitif
- Optik
Sürekli seviye ölçümü (kademesiz)
Sürekli seviye ölçüm sensörleri, tanklarda veya kaplarda kademesiz olarak dolum seviyelerini algılar. Dolum seviyesine göre, ölçülen değer yüzdelik olarak veya uzunluk ya da hacim birimlerinde verilir. Sensör prensibine bağlı olarak, ölçüm işlemleri süreç ortamıyla temaslı veya temassız olabilir.
- Potansiyometrik
- Hidrostatik
- Ultrasonik
Frekans Tarama Teknolojisi
Sensör ucunda, ortamla birlikte bir kapasitör oluşturan bir elektrot entegre edilmiştir. Ortamın dielektrik sabiti (DC değeri) kapasite değerini belirler ve bu değer, sensör elektroniğindeki bir bobinle birlikte bir rezonans devresi oluşturur. Sensör anahtarlama sinyali, ölçülen rezonans frekansına ve programlanabilir tetikleme eşiklerine göre tetiklenir.
CleverLevel serisinin evrensel nokta seviye sensörleri, katı, sıvı veya yapışkan fark etmeksizin her türlü ortamı algılar ve bu şekilde titreşimli çatallara akıllı bir alternatif sunar.
Kapasitif Seviye Ölçümü
Prensip olarak, kapasitif seviye sensörleri açık bir kondansatör gibi çalışır. Ölçüm elektrodu ile GND elektrodu arasında bir elektrik alan oluşur. Elektrik alanına hava yerine dielektrik sabiti daha yüksek olan bir malzeme girdiğinde, alanın kapasitesi bu malzemeye bağlı olarak artar. Elektronik tarafından ölçülen bu kapasite artışı, sinyal işleme tarafından değerlendirilir ve belirli bir büyüklüğe ulaştığında anahtarlama çıkışını tetikler.
Medya ile temas eden seviye algılama
Dayanıklı plastik veya metal muhafazalı kapasitif sensörler, medya ile temas eden seviye algılama için idealdir. Bu sensörler yüksek kimyasal ve mekanik direnç sunar. Sensörler, kap içinde veya iç duvarındaki bir açıklık aracılığıyla monte edilir. Entegre dengeleme elektrodu, algılama yüzeyinde biriken tortu ve nemden kaynaklanan anahtarlama hatalarını önler. Doğrudan medya teması olan uygulamalarda, tamamen kapalı muhafazalı sensörlerin kullanılması önerilir.
Konteyner duvarları aracılığıyla seviye algılama
Kapasitif sensörler, iletken olmayan konteyner duvarları aracılığıyla medyayı herhangi bir sorun olmadan algılayabilir. Bu özellik, kapalı kaplar, kimyasal olarak agresif medya veya kirlenmemesi gereken medya için özellikle avantajlıdır. Ortamın dielektrik sabiti veya iletkenliği ne kadar yüksekse, sensörün konteyner duvarı aracılığıyla algılaması o kadar iyi olur.
Fotoelektrik Seviye Ölçümü
Optik seviye sensörlerinin prensibi, sensör ucunun bir sıvıya daldırıldığında veya hava ile çevrelendiğinde tam iç yansıma için kritik açının değişmesine dayanır. Sıvıya daldırılmış sensör ucu, ışık ışınını sıvıya yönlendirir ve sensör çıkışının anahtarlama durumunu değiştirir. Sıvı elektriksel olarak iletken, bulanık veya berrak olabilir.
Hortumlar veya dik borulara monte edilen seviye sensörleri, ancak medya teması olmadan benzer bir prensiple çalışır. Sensör ucu sıvıya daldırılmamışsa, yayılan ışık doğrudan alıcıya ulaşır. Sıvı algılama alanına girdiğinde, yayılan ışığın bir kısmı sapar ve alıcıya ulaşan ışık miktarı azalır. Sensör, bu ışık yoğunluğu değişimini değerlendirebilir.
Potansiyometrik Seviye Ölçümü
Potansiyometrik seviye sensörlerinin ölçüm prensibi, sensör probu ile metal tank duvarı arasındaki voltaj oranının değişimine dayanır. Sıvının elektriksel iletkenliği ve kapasitesi, bir elektrik akış alanı oluşturur. Bu durumda, sensör probu, dolum seviyesine göre iletkenlik/kapasite oranının değiştiği bir voltaj bölücü olarak hareket eder. Voltaj oranı dolum seviyesine orantılıdır. Basitçe, prob ve sıvı sistemi, dolum seviyesindeki değişikliklerin standart bir potansiyometrenin çevrilmesine benzetilebileceği bir potansiyometre olarak düşünülebilir.
Hidrostatik Seviye Ölçümü
Hidrostatik seviye sensörlerinin ölçüm prensibi basınç ölçümüne dayanır. Basınç vericisinin ölçüm hücresi tarafından konteynerin dibindeki basınç tespit edilir ve ilgili dolum seviyesinin hesaplanması için kullanılır. Dolum seviyesi arttıkça, hidrostatik basınç yerçekimi etkisiyle artar.
Ultrasonik Seviye Ölçümü
Ultrasonik sensörler, ultrasonik sinyallerin yayılma süresini ölçerek çalışır. Bu sensörler, yüksek frekanslı ses dalgaları gönderir ve bu dalgalar tespit edilecek ortamın yüzeyinden yansır. Ortam, sıvı veya taneli veya toz formda olabilir. Ultrasonik sensörler, şeffaf ve tespit edilmesi zor diğer nesneleri net bir şekilde algılar. Sürekli seviye ölçümünde, ultrasonik sensörler sensör ve medya yüzeyi arasındaki ölçülen mesafeyi voltaj olarak çıktı verir. Çıkış akımı veya voltaj, ortam yüzeyinin mesafesi veya seviyesi ile orantılıdır.
