Was Hydrostatische Füllstandstransmitter sind
Ein hydrostatischer Füllstandstransmitter leitet den Füllstand einer Flüssigkeit aus dem Druck ab, den diese Flüssigkeit am Boden des Behälters ausübt. Das Messelement wird auf den Boden abgesenkt oder dicht darüber durch die Wand geführt und liest einen Druck, der proportional zur Höhe der Flüssigkeitssäule darüber steigt. Weil die Messung ein Druck ist und keine Entfernung, ist das Gerät gegenüber allem gleichgültig, was eine berührungslose Bauart stört: Schaum auf der Oberfläche, Dampf im Gasraum, ein im Tank laufendes Rührwerk und eine Leiter in der Ecke ändern am Messwert gar nichts.
Es ist die Bauart hinter den einfachsten Aufgaben - einem Wassertank, einem Schacht, einer Löschwasserreserve, einer Drainagegrube, einem Pegelstand - und deshalb üblicherweise der kostengünstigste Weg zu einem kontinuierlichen Füllstandssignal. Die Tauchausführung, bei der der Sensor am Ende eines Kabelstücks dicht eingeschlossen ist, wird unmittelbar in die Flüssigkeit abgelassen und verlangt keine Änderung am Behälter; deshalb ist sie die Standardantwort für einen bestehenden Schacht oder ein bestehendes Becken.
Diese Seite behandelt, was das Gerät tatsächlich festlegt: warum die Dichte des Mediums in die Berechnung gehört, wozu das belüftete Kabel dient, wie die Sonde aus der Turbulenz herausgehalten wird und wie diese Bauart von den berührungslosen Messgeräten unterschieden wird, die gegen dieselbe Flüssigkeit angeboten werden.
Wie Hydrostatische Füllstandstransmitter messen
Die Messung ist Archimedes in umgekehrter Richtung. Der Druck an einem Punkt unterhalb einer Oberfläche ist gleich der Höhe der Flüssigkeit über diesem Punkt, multipliziert mit der Dichte der Flüssigkeit und der Erdbeschleunigung; ein Sensor am Boden eines Behälters sieht daher einen Druck, der dem Füllstand unmittelbar folgt. Der Transmitter rechnet diesen Druck in einen Füllstand um, sobald ihm die Dichte mitgeteilt wurde. In der belüfteten Anordnung wird der Sensor über ein Röhrchen im Kabelinneren auf die Atmosphäre bezogen, damit Änderungen des Luftdrucks nicht als Änderungen des Füllstands erscheinen - dafür ist das Belüftungsröhrchen da, und deshalb erzeugt ein abgeknicktes oder verstopftes Röhrchen einen Messwert, der mit dem Wetter wandert.
Die Folge, die ein Käufer zuerst trifft, ist, dass der Messwert ein Druck ist; der gemeldete Füllstand ist daher nur so gut wie die angenommene Dichte. Zwei Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte in einem Tank ergeben aus einem Messwert zwei verschiedene Füllstände, und eine Flüssigkeit, deren Dichte sich mit der Temperatur ändert - oder ein Tank, der einmal Wasser und einmal ein Prozessmedium enthält - verlangt, dass dies genannt und nicht angenommen wird. Die zweite Folge ist, dass die Baugruppe luftdicht und korrekt belüftet sein muss: Ein Tauchtransmitter mit verstopfter Belüftung liest den Druck des Gasraums ebenso wie den Füllstand.
Woran diese Bauart nicht leidet, ist eine Sichtlinie oder eine reflektierende Oberfläche. Schaum, treibende Fremdkörper, Kondensat, Dampf und eine bewegte oder unebene Oberfläche lassen den Druck am Boden im Wesentlichen unverändert, sodass eine Aufgabe, die ein Ultraschall- oder Radargerät überfordert, hier oft gelöst wird.
Ausführungsvarianten
Der größte Teil der Spezifikation wird durch diese Entscheidungen festgelegt und nicht durch die Genauigkeitsklasse. Jede schränkt die nächste ein, deshalb werden sie der Reihe nach geklärt.
| Konfiguration | Festzulegende Optionen | Was sie tatsächlich entscheidet |
| Sensoranordnung | Tauchausführung, bei der der Sensor in die Flüssigkeit abgelassen wird, oder ein durch die Behälterwand montierter Transmitter | Ob der Behälter geändert werden muss und ob das Gerät zur Reinigung entnommen werden kann, ohne ihn zu entleeren. |
| Ausgangssignal | Ein Stromausgang oder ein serieller Ausgang | Ob der Messwert als analoger Füllstand an eine Steuerung übertragen oder von einem System digital gelesen wird. Eine serielle Ausführung passt zu einem Verbund mehrerer Tanks. |
| Messbereich | Die Flüssigkeitssäule, für die das Gerät bestellt wird | Welche Tiefe gemessen werden kann und wie viel des Messbereichsendwerts der normale Füllstand nutzt. Ein weit über die Aufgabe hinausgehender Bereich verschenkt Auflösung. |
| Kabellänge | Wird mit dem Gerät bestellt und nicht nachträglich ergänzt | Ob genug Kabel vorhanden ist, um vom Behälterboden zur Klemme zu reichen und mit dem Reservebündel und der Verschraubung verlegt zu werden, die die Installation braucht. |
| Benetzte Werkstoffe | Der Membran- und Gehäusewerkstoff gegenüber dem Medium | Ob das Gerät die Flüssigkeit überhaupt übersteht, was vor Messbereich und Genauigkeit geklärt wird. |
| Kompensation | Ob der Messwert die Temperatur korrigieren muss oder ein Medium mit veränderlicher Dichte | Ob die Füllstandsangabe über das Arbeitstemperaturband hinweg richtig bleibt oder mit ihm wandert. |
| Regelung und Anzeige | Ob die Schleife von einer Steuerung, einem Anzeigegerät oder einer Anzeige mit Alarm- und Pumpenausgängen gelesen wird | Ob die Installation nur misst oder auch handelt - füllt, entleert oder auf einen Füllstand alarmiert. |
| Elektrische Schnittstelle | Kabeleinführung, Verschraubung und Verdrahtungsanordnung | Wie das Kabel den Behälter verlässt und ob der Anschluss an einem nassen oder Außenstandort dicht bleibt. |
So wählen Sie Hydrostatische Füllstandstransmitter aus
| Faktor | Warum er die Antwort bestimmt | Wie er vor der Anfrage geklärt wird |
| Dichte des Mediums und ob sie konstant ist | Der Füllstand wird aus dem Druck berechnet, sodass die angenommene Dichte ebenso Teil der Antwort ist wie der gemessene Druck | Nennen Sie das Medium, seine Dichte und ob sich eine der beiden ändert - auch mit der Temperatur. |
| Die zu messende Tiefe und von wo aus | Entscheidet den Messbereich und ob der Bezug der Behälterboden oder die Gerätemontage ist | Nennen Sie die größte Tiefe sowie den tiefsten und höchsten Füllstand im Betrieb. |
| Ob der Behälter zur Atmosphäre offen ist | Ein belüfteter Bezug ist es, was den Messwert zu einem Füllstand macht und nicht zu einer Differenz zwischen Tank und Atmosphäre | Nennen Sie, ob der Behälter offen, belüftet oder geschlossen ist und worauf das Gerät bezogen wird. |
| Turbulenz, Feststoffe und Lage des Zulaufs | Ein Zulauf, der auf den Sensor ausströmt, oder ein Rührwerk in der Nähe erzeugt einen schwankenden und verfälschten Messwert | Beschreiben Sie den Zulauf und jede Durchmischung und ob eine Beruhigungseinrichtung verfügbar ist. |
| Chemische Verträglichkeit | Bestimmt die benetzten Werkstoffe, die das Gerät vor allem anderen ein- oder ausschließen | Listen Sie das Medium und alle Reinigungsmittel auf, mit denen das Gerät in Berührung kommt. |
| Temperatur des Mediums und der Umgebung | Beide wirken auf das Gerät und auf die Dichte, die es annehmen soll | Nennen Sie für beide die Arbeits- und die Extremwerte. |
Ist einer dieser Punkte noch offen, senden Sie, was bekannt ist. Ein Angebot lässt sich gegen eine Aufgabenbeschreibung erstellen und nach Ergänzung der Lücken verfeinern.
Die nächstliegenden Alternativen
Das sind die Typen, um die es bei einer Anfrage für Hydrostatische Füllstandstransmitter meist tatsächlich geht, und der Punkt, an dem die Auswahl wirklich entschieden wird.
| Nächste Alternative | Was sie vom hydrostatischen Transmitter unterscheidet |
| Ultraschall-Füllstandsmessgeräte | Messen von oben und berühren das Medium nie, passen daher zu aggressiven, hygienischen oder heißen Flüssigkeiten, bei denen ein benetztes Gerät unerwünscht ist. Sie sind die Bauart, die mit Schaum, Dampf und einem engen Behälter ringt - alles Dinge, die der hydrostatische Transmitter ignoriert. |
| Radar-Füllstandsmessgeräte | Ebenfalls berührungslos und die leistungsfähigere der berührungslosen Bauarten in staubigen, heißen und dampfhaltigen Behältern. Wie das Ultraschallgerät ist es eine Entfernungsmessung und braucht einen freien Weg, während die hydrostatische Bauart nur Zugang zum Boden benötigt. |
| Schwimmer-Füllstandssensoren | Ein Verdrängungskörper auf der Oberfläche, mechanisch einfach und von der Dichte unabhängig, aber auf einen Punkt oder eine kurze Spanne begrenzt und in verschmutzten Flüssigkeiten anfällig für Anbackungen. |
| Kapazitive Füllstandssensoren | Eine Sonde, deren Kapazität sich mit dem Medium ändert, brauchbar für kleine Behälter und für die Punkterkennung. Anbackungen an der Sonde sind es, was sie bei klebrigen Medien begrenzt. |
| Differenzdrucktransmitter | Vergleicht den Boden eines geschlossenen Tanks mit seinem oberen Teil, was den Druck des Gasraums aufhebt, ohne ein belüftetes Kabel zu benötigen. Das ist die Anordnung für einen dichten oder druckbeaufschlagten Behälter, in dem ein einzelner Transmitter keine Atmosphäre als Bezug hat. |
| Magnetische Füllstandsanzeiger | Eine örtliche Sichtanzeige ohne Hilfsenergie, unabhängig von der Dichte. Sie benötigt eine Kammer am Behälter und liefert ein Ablesen statt eines Signals. |
Der hydrostatische Transmitter ist der einzige unter diesen, der einen Druck und keine Entfernung liest; deshalb arbeitet er weiter, wenn die Oberfläche selbst nicht zu sehen ist.
Was die Anfrage enthalten sollte
Die erste Antwort kann ein Angebot sein statt einer Liste von Fragen, wenn die Anfrage diese Angaben enthält. Ist ein Wert nicht bekannt, senden Sie die Beschreibung der Aufgabe und wir bestätigen, was daraus folgt.
- Medium, seine Dichte und ob sich die Dichte oder ihre Temperatur ändert
- Größte Tiefe sowie tiefster und höchster Füllstand im Betrieb
- Ob der Behälter zur Atmosphäre offen ist und worauf das Gerät bezogen wird
- Chemische Verträglichkeit, einschließlich aller Reinigungsmittel
- Medium- und Umgebungstemperatur, als Arbeits- und als Extremwert
- Benötigte Kabellänge und wie sie verlegt und verschraubt wird
- Benötigter Ausgang und was ihn lesen wird
- Ob die Installation nur misst oder auch eine Pumpe oder einen Alarm steuert
- Messbereich, da er und die Kabellänge gemeinsam bestellt werden
- Menge, Bestimmungshafen und gewünschter Liefertermin