Rådgivare
Texten nedan är maskinöversatt från tysk originaltext.
Mätvärden för flödesmätningsutrustning och nivågivare
Was är flödesgivare och nivågivare?
Sensorernas funktioner
Vårt praktiska tips
Användningsområden för flödes- och nivåsensorer
Was flödesmätare och nivåsensorer?
En flödessensor är en teknisk anordning som mäter flödet av en gas eller vätska genom ett rör, oavsett om det sker i ett eller flera tidsintervall.
Det engelskspråkiga uttrycket för detta är Flowmeter.
Flödesmängderna beräknas för att korrekt beräkna och beskatta vätske- eller gaskvantiteter för användning eller försäljning.
För kemiska processer eller för sammansättning av olika ämnen måste de enskilda beståndsdelarna kombineras i på förhand definierade blandningar.
Beroende på övervakningens funktion och medium, görs en åtskillnad mellan volymflöde som volym per tidsenhet, t.ex. vid bensinstationen, eller massflöde som vikt per tidsenhet, t.ex. för en gasmätare.
Förutom flödessensorn finns nivågivare. Fastställa när vätskor eller bulkprodukter har nått en definierad nivå (fyllningsnivå) i behållare.
Detta omfattar även fastställande av om ett fyllnadsmaterial är under- eller överöverskridet. Med en sådan sensor kan följande mätmetoder urskiljas:
Kontinuerlig mätning
De uppmätta värdena återges i procent eller i längd-, volym- eller viktenheter som motsvarar flödeshastigheten eller höjden analogt eller digitalt.
Nivåmätning
Den används för att övervaka gränsnivåer, t.ex. för att undvika torrkörning eller för att fylla på en behållare. Mätvärdesutgivningen sker via brytkontakter, även magnetiskt.
Kombinerad nivåmätning
Båda metoderna kan kombineras. Valet av mätmetod beror framför allt på vilka medier som ska mätas (vätskor eller bulkmaterial).
Sensorernas funktion
Den fysiska grundprincipen är att en vätskas eller gasens rörelseriktningshastighet (och -riktning) i dess omgivning omvandlas till en elektriskt användbar signal. Därtill använder man olika sensorer som används beroende på omgivningsförhållandena och den nödvändiga precisionen.
Magnetiskt induktiva givare
Med hjälp av en spole alstras ett magnetfält i eller på vilket ett objekt som ändrar magnetfältet rörs. Denna metod är beröringsfri och slitagefri. På så sätt kan vinkelpositioner, vägar, avstånd och hastigheter mätas. Det kan till exempel vara en flottör på en vätska. Dess position påverkar beröringsfritt fältet i den induktiva sensorn - den förändrade induktans utvärderas som mätresultat. I en annan variant kan en magnet som är monterad på flottören manövrera en eller flera magnetströmbrytare (reedkontakter).
Genomflödes-sensor
En flödessensor använder semaforer eller kugghjul som sätts i rotation vid flödet av det medium som ska mätas. Rotationshastigheten är den flödeshastighet som kan omräknas till genomflödes volym med hjälp av rörtvärsnittet. Denna typ av sensor kan även kallas flödessensor.
Kapacitiva sensorer
En kapacitiv sensor använder ändringen av den elektriska kapaciteten om en vätska fungerar som en kondensatorplatta eller dielektrikum i en kondensator, vilket ändrar kapaciteten i den på så sätt när nivån ändras.
Ytterligare sensorer
Framför allt för industriella tillämpningar med höga krav på exakt mätning har ytterligare sensorteknik utvecklats. Bland annat följande:
- Ultraljudsflödesmätare fastställer mediets hastighet med hjälp av akustiska vågor
- Flödesmätning med strypanordningar som mätkåpor eller -rör
- Anemometer för hastighetsbestämning av ett medium
- Laserdoppler som mycket exakt mätmetod framför allt inom forskning och utveckling
Vårt praktiska tips
Under särskilda förhållanden skall explosionsskydd och överfyllningsskydd följas. Det finns olika branschspecifika, tekniska riktlinjer och indelningar för godkända apparater.
Håll även prövnings-, underhålls- och växlingstider för flödessensorer för flöde och fyllnadsnivå.
Användningsområden för flödesmätare och nivåsensorer
Det finns knappast något område där utrustning klarar sig utan övervakning av vätgasvolymer eller nivåer eller gasvolymer. Som ersättare för detta kan följande nämnas:
Byggnadsinstallationer
Förbrukningen av vatten, gas och el måste fastställas exakt för faktureringen, och mer än en sensor används för detta ändamål. Vatten- och gasräknare används som volymmätare. För att förhindra oegentligheter och manipulering är utrustningen skyddad och måste bytas ut med föreskrivna intervaller. Vattenfiltret som del av hustekniken mäter vattenflödet med en sensor för att indikera tidpunkten för ett filterbyte eller påfyllning av avkalkningssystemet.
Kaffemaskiner, tvättmaskiner och diskmaskiner har nivågivare för att exakt kunna styra den vattenmängd som behövs för transaktionen. Dessutom utfärdas varningar av en sensor när till exempel kaffebryggarens pressbehållare är full eller när inget vatten har gått in i tvättmaskinen när själva tvättprocessen startar.
Bilteknik
Varje bil behöver diverse vätskor, till exempel bränsle, olja och kylvätska. Felaktig eller för låg vätskenivå kan orsaka stor skada på fordon.
Därför är bilar utrustade med olika påfyllnings- och flödesgivare som med noggrannhet övervakar och styr bränsle- och kylvattennivån, fyllningen med motor- och växelolja, fyllningsnivån med bromsvätska och vindrutespolare eller luftflödet för förbränningsprocessen i motorn.
industri
Vid industriell användning av flödes- och nivåmätningar ställs särskilda krav på varje sensor för övervakning. Här uppträder ofta särskilt tunnflytande eller extremt sega och kemiskt aggressiva medier. Dessutom måste höga termiska och mekaniska krav på tryck-, stöt- och vibrationstålighet uppfyllas.
Meteorologi
När det gäller meteorologiska förhållanden används nivåmätning t.ex. för automatisk upptäckt och överföring av nederbördsmängder.