Die Füllstandsmessung ist ein kritischer Betriebsparameter in Branchen von der Öl- und Gasindustrie bis zur Wasseraufbereitung. Unter den verschiedenen verfügbaren Technologien sind Druck- und Differenzdruckmessumformer (DP-Messumformer) weit verbreitet. Die druckbasierte Füllstandsmessung beruht auf dem Prinzip des hydrostatischen Drucks, der Kraft, die eine ruhende Flüssigkeit aufgrund der Schwerkraft ausübt. Der Druck an einem beliebigen Punkt in einer Flüssigkeitssäule ist proportional zur Höhe über diesem Punkt, zur Dichte und zur Erdbeschleunigung. Dieser Zusammenhang wird durch folgende Formel ausgedrückt:
P = ρ × g × h
Wo:
P = Hydrostatischer Druck
ρ = Fluiddichte
g = Gravitationsbeschleunigung
h = Höhe der Flüssigkeitssäule
Ein am Boden eines Tanks positionierter Drucksensor kann diesen Druck messen, dann den Flüssigkeitsstand berechnen und ihn über eine Schaltung in ein elektrisches Signal umwandeln, sofern die Dichte des Mediums bekannt ist.
Sowohl Druck- als auch Differenzdrucktransmitter können zur Füllstandsmessung eingesetzt werden, ihre Anwendungsbereiche unterscheiden sich jedoch je nach Betriebsbedingungen:
Drucktransmitter
Messung:Der Druck im Verhältnis zum Atmosphärendruck.
Anwendungsszenario:Ideal für offene Tanks oder Kanäle, in denen die Flüssigkeitsoberfläche der Atmosphäre ausgesetzt ist. Beispielsweise korreliert in einem Reservoir das Ausgangssignal des Messumformers linear mit dem Wasserstand.
Installation:Am Boden des Tanks montiert oder in die Flüssigkeit eingetaucht.
Differenzdruck-Transmitter
Messung:Die Differenz zwischen zwei Drücken: dem hydrostatischen Druck am Boden des Tanks und dem Druck über der Flüssigkeitsoberfläche.
Anwendungsszenario:Unverzichtbar für geschlossene/druckbeaufschlagte Behälter, bei denen der Innendruck (durch Gase, Dämpfe oder Vakuum) die Messung beeinflusst. Die Differenzdruckmessung kann diese Verzerrung kompensieren und so genaue Füllstandsdaten gewährleisten.
Installation:Die Hochdruckseite ist mit dem Boden des Tanks verbunden, während die Niederdruckseite mit der Oberseite des Tanks verbunden ist.
Wichtige Einstellungen für die druckbasierte Füllstandsmessung
Montageübung:Um Trockenmessungen zu vermeiden, sollten die Messumformer auf dem erwarteten niedrigsten Flüssigkeitsstand installiert werden. Behälterkonstruktion und -zustand müssen gewährleisten, dass die Tauchsensoren dauerhaft am Boden eingetaucht werden können. Die Impulsleitung des Differenzdruckmessumformers muss frei von Verstopfungen, Leckagen und Gasblasen sein.
Umwelt- und Mediumbedingungen:Eine kapillare Fernverbindung kann eingesetzt werden, um Sensoren vor Hitze zu schützen und so elektronische Schäden durch extreme Flüssigkeitstemperaturen zu verhindern. Prozessanschlüsse mit Membrandichtungen oder korrosionsbeständigen Materialien schützen den Sensor vor aggressiven Flüssigkeiten. Der Nenndruck des Messumformers sollte den maximalen Betriebsdruck, einschließlich Druckstößen, übersteigen.
Erweiterte Funktionen und Integration:Moderne Technologien können die Zuverlässigkeit von Messgeräten verbessern. Intelligente Kommunikationssysteme ermöglichen die nahtlose Integration in Steuerungssysteme und Echtzeitdiagnose, die auf Fehler oder Verstopfungen hinweist. Multivariable Messumformer, die Füllstand und Temperatur gleichzeitig messen, können die Installation vereinfachen und Kosten senken.
Druck- und Differenzdrucktransmitter sind vielseitige Werkzeuge zur Füllstandsmessung und bieten Kosteneffizienz und Anpassungsfähigkeit in verschiedenen Branchen.Shanghai WangyuanWir sind ein erfahrener Hersteller in der Instrumentierungsbranche. Gerne kontaktieren Sie uns, wenn Sie Lösungen zur Füllstandsüberwachung benötigen.
Veröffentlichungsdatum: 11. Februar 2025