Pomiar i detekcja poziomu materiałów sypkich – najpopularniejsze techniki

Transport i składowanie materiałów sypkich stanowi istotny element wielu procesów technologicznych. Ważną jego częścią jest pomiar i detekcja poziomu surowca w różnego rodzaju zbiornikach. Jakie są najpopularniejsze techniki pomiaru poziomu materiałów sypkich i czym różnią się od siebie poszczególne rozwiązania dostępne na rynku?

Detekcja poziomu materiałów sypkich – podstawowe techniki

Detekcja zapełnienia pozwala na efektywne sterowanie procesem technologicznym oraz ułatwia wdrażanie racjonalnej polityki magazynowej. Techniki pomiaru i detekcji zasadniczo dzielimy na dwa rodzaje – kontaktowy i bezkontaktowy. W przypadku pomiaru kontaktowego czujniki mają bezpośrednią styczność z materiałem sypkim (np. moduły elektromechaniczne i objętościowe). W pomiarze bezkontaktowym czujniki są odizolowane od materiału (np. technika ultradźwiękowa, radarowa i laserowa).

Czujniki kontaktowe

Technika elektromechaniczna polega na badaniu poziomu zapełnienia za pomocą ciężarka umieszczonego na końcu liny zwijanej do specjalnego bębna. Pomiar następuje poprzez okresowe upuszczanie sondy i zliczanie obrotów bębna. Podstawowe zalety tego typu modułów to wysoka odporność na zapylenie i bardzo szeroki zakres pomiarowy. Z kolei technika objętościowa opiera się na badaniu pojemności elektrycznej pomiędzy elektrodą zawieszoną na stalowej linie a ścianami zbiornika. Im większe wypełnienie, tym pojemność elektryczna jest większa. Jest to rozwiązanie ekonomiczne, ale wymaga kalibracji i charakteryzuje się niską dokładnością pomiarową.

Czujniki bezkontaktowe

Badanie techniką ultradźwiękową polega na pomiarze czasu, w jakim emitowana fala dźwiękowa powraca do czujnika. Pozwala to na pomiar poziomu materiału o dowolnej granulacji, ale zakres pomiarowy jest w tym przypadku stosunkowo niski. Bezkontaktowe detektory radarowe i laserowe działają na podobnej zasadzie, ale bazują na falach elektromagnetycznych (np. radarowe sondy mikrofalowe) lub wiązkach laserowych. Czujniki radarowe charakteryzują się dużą odpornością na zapylenie oraz szerokim zastosowaniem. Natomiast czujniki laserowe mają największy zakres pomiarowy i dużą odporność na czynniki zewnętrzne.

Każda z metod pomiaru poziomu zapełnienia jest skuteczna, ale zawsze warto dobierać czujniki do realizowanego procesu technologicznego i konkretnego rodzaju materiału sypkiego. W tym celu najlepiej zapoznać się ze specyfikacją techniczną udostępnianą przez producenta lub dystrybutora tego typu urządzeń. Zapewne zagwarantuje to, iż zakupiony sprzęt spełni wszystkie stawiane mu wymagania.