Füllstandsmessgeräte sind Instrumente zur Anzeige oder Kontrolle von Flüssigkeitsständen. Füllstandsmessgeräte werden typischerweise im Lagertank installiert, um eine automatische Messung, Verwaltung und Überwachung der Ölmenge zu erreichen.
Automatisches Dosiersystem für hydrostatischen Druck
Das automatische Messsystem für den hydrostatischen Druck ist ein automatisiertes System, das den durch das Eigengewicht der Flüssigkeit erzeugten statischen Druck nutzt, um den Flüssigkeitsstand, die Masse oder das Volumen in einem Lagertank automatisch zu messen.
Das System besteht aus einer Computer- und Kommunikationsschnittstelleneinheit, einem hochpräzisen Differenzdrucktransmitter, einem Öltemperatursensor und einem Vortankprozessor.
Basierend auf der Grundformel der Strömungsstatik:
P=ρgh. Der Drucktransmitter wird am Boden oder an der Seitenwand des Tanks installiert und misst den von der Flüssigkeit erzeugten statischen Druck P. Der Temperaturtransmitter misst die Flüssigkeitstemperatur, um die Dichte ρ zu korrigieren. Der Computer oder ein spezieller Informationsprozessor verwendet die gemessenen Daten, um die Höhe des Flüssigkeitsspiegels h zu berechnen. In Kombination mit der Volumenanzeige des Tanks ergibt sich die endgültige Berechnung aus dem Volumen oder der Masse der Flüssigkeit im Tank.
Zu den Vorteilen gehören einfache Struktur, einfache Installation und niedrige Kosten. Geeignet zur direkten Messung der Ölqualität.
Es wird jedoch stark von Dichteänderungen beeinflusst. Wenn sich das Öl im Tank trennt oder sich der Wassergehalt ändert, wird der berechnete Flüssigkeitsstand ungenau. Es kann keine Grenzflächen messen, hat eine begrenzte Genauigkeit und der Druckmessumformer kann im Langzeitbetrieb eine Nullpunktdrift erfahren.
Durch die Kombination eines hydrostatischen automatischen Dosiersystems mit einem Füllstandsmesser entsteht ein hybrides Öltank-Dosiersystem.
Radar-Füllstandsmesser
Es handelt sich derzeit um ein weit verbreitetes Mainstream-Gerät in Öllagertanks. Dabei handelt es sich um ein berührungsloses Messgerät, das aus einer Antenneneinheit an der Oberseite des Tanks und einer Bodenkontrolleinheit besteht.
Es berechnet den Flüssigkeitsstand anhand der Zeitdifferenz zwischen der Übertragung und Reflexion des Mikrowellensignals. Es ist für Leichtöle wie Benzin und Diesel geeignet und kann auch in Umgebungen mit hohen-Temperaturen, hohem-Druck oder stark korrosiven Umgebungen eingesetzt werden.
Zu den Vorteilen gehören eine extrem hohe Genauigkeit, Unbeeinträchtigung durch Öldampfverdunstung oder Temperaturschwankungen im Tank sowie explosionssichere Sicherheit.
Magnetischer Füllstandsmesser
Dies ist ein äußerst intuitives Feldanzeigeinstrument.
Basierend auf dem Prinzip des Auftriebs und der magnetischen Kopplung hebt und senkt sich der Schwimmer mit dem Flüssigkeitsspiegel und treibt einen Magneten an, um eine Klappe zu öffnen. Die rot-weiße Farbgrenze zeigt den Flüssigkeitsstand an.
Wird häufig in Lagertanks für Erdöl und Chemikalien verwendet, insbesondere in Situationen, in denen eine direkte -Messung vor Ort erforderlich ist. Das Display ist klar und die Messwerte sind intuitiv. Es ist beständig gegen hohe Temperaturen und Drücke und das Medium und der Indikator sind vollständig isoliert, was Sicherheit und Zuverlässigkeit gewährleistet.
Magnetostriktives Füllstandsmessgerät
Es besteht aus einem Sensor, einer Schalteinheit und einem internen Magnetschwimmer. Es misst die Position anhand der Zeitdifferenz mithilfe der Wechselwirkung eines Magnetrings und eines Wellenleiters. Es kann kontinuierliche Füllstands- und Trennschichtmessungen durchführen und bietet einen analogen Signalausgang zur Überwachung und Steuerung.
Vorteile: Extrem hohe Genauigkeit; Es kann nicht nur den Flüssigkeitsstand, sondern auch die Öl-{0}}Wasser-Grenzfläche und die Dichte messen.
Ultraschall-Füllstandsmessgerät
Es ähnelt dem Radar, nutzt jedoch die Schallwellenreflexion.
Im Vakuum oder unter Bedingungen mit großen Mengen an Dampf oder Schaum werden Schallwellen gedämpft oder gestreut, was zu Messfehlern führt. Daher ist seine Anwendung in großen Öltanks nicht so weit verbreitet wie Radar.
Frühe Füllstandsmessgeräte basierten meist auf dem Prinzip des Auftriebs, etwa vom Schwimmer--Typ und vom Bojen--Typ, die den Zeiger oder Schalter mit dem Anstieg und Abfall des Flüssigkeitsspiegels bewegten.
Mit dem technologischen Fortschritt sind Füllstandsmessgeräte elektrifiziert und vielfältiger geworden. Hydrostatische und kapazitive Messgeräte nutzen beispielsweise Änderungen des Flüssigkeitsdrucks oder der Kapazität, um den Flüssigkeitsstand zu messen.
Nach den 1970er Jahren begann sich die Radartechnologie von militärischen hin zu zivilen industriellen Anwendungen zu verlagern. Es nutzt Mikrowellen-Entfernungsmessung und zeichnet sich durch berührungslosen-Betrieb und hohe Genauigkeit aus. Magnetische Schwimmer-Füllstandsmessgeräte kombinieren die Prinzipien der Auftriebs- und Magnetkopplungstechnologie, lösen das Problem unintuitiver Messwerte in herkömmlichen mechanischen Systemen und ermöglichen eine klare Anzeige vor Ort. Diese Technologien haben die Messgenauigkeit erheblich verbessert, passen sich an komplexe Arbeitsbedingungen wie hohe Temperaturen, hohen Druck und Korrosion an und umfassen mittlerweile auch die Ausgabe elektrischer Signale.
Mit dem Aufkommen von Technologien wie der Intelligenz, dem Internet der Dinge und Big Data sind Füllstandsmessgeräte keine isolierten Instrumente mehr, sondern zeigen einen Trend hin zu Intelligenz und Multifunktionalität.
Beispielsweise ist die berührungslose-Messung zum Mainstream geworden. Radar-Füllstandmessgeräte werden aufgrund ihrer hohen Genauigkeit und Unempfindlichkeit gegenüber Dampf und Nebel nach und nach zur bevorzugten Wahl für große Lagertanks. Moderne Füllstandsmessgeräte verfügen über Selbstdiagnosefunktionen, die Schaum- und Staubstörungen automatisch erkennen, wie z. B. die Temperaturkompensation und Anti-Interferenz-Algorithmen in Ultraschall-Füllstandsmessgeräten. Sie können nicht nur den Flüssigkeitsstand messen, sondern gleichzeitig auch Temperatur, Druck und sogar Dichte überwachen.
Einige Instrumente verfügen auch über eine drahtlose Kommunikation, sodass Daten auf Cloud-Plattformen hochgeladen und sogar über mobile Apps aus der Ferne konfiguriert und überwacht werden können.
