Hydrostatische Pegelsonden
Hydrostatische Pegelsonden werden auf den Boden des Behälters gelassen und messen den Druck des Inhalts mit einer Relativdruckmesszelle. Der Druckausgleich erfolgt dabei über ein im Sensorkabel integriertes Kapillahrror. Hydrostatische Pegelsonden eignen sich dabei vor allem für die Füllstandsüberwachung bei ölhaltigen Medien und teilweise Trinkwasser.
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Füllstandsmessung mit hydrostatischen Pegelsonden
Hydrostatische Pegelsonden sind Messinstrumente, die zur Ermittlung des Füllstands in Flüssigkeiten z.B. ölhaltigen Medien und Wasser eingesetzt werden. Sie arbeiten nach dem Messprinzip des hydrostatischen Drucks, der in einer Flüssigkeit mit zunehmender Tiefe ansteigt.
Wie funktionieren hydrostatische Pegelsonden?
Die hydrostatischen Niveausonde wird in das flüssige Medium hineingelassen und sinkt bis zum Boden. Die Pegelsonde ist vollständig wasserdicht und besteht in der Regel aus einem druckfesten Gehäuse, das die Messzelle und Auswerteelektronik enthält. Die Pegelsonde ist mit einem langen Kabel verbunden, das aus dem Behälter, Becken oder ähnlichem hinausführt. In dem Kabel befindet sich neben den Adern für den elektrischen Anschluss ebenfalls ein Kapillarrohr, das den Druckausgleich mit dem Umgebungsdruck ermöglicht.Der hydrostatische Druck am Boden des Behälters oder Beckens wird vom Sensorelement gemessen. Deiser Druck ändert sich entsprechend der Höhe des Mediums über der Sonde. Je tiefer die Sonde eintaucht, desto höher die Flüssigkeitssäule und desto größer ist der Druck, den das Sensorelement wahrnimmt. Dieser Druck wird in ein elektrisches Signal umgewandelt und kann dann zur Berechnung des Füllstands verwendet werden.
Die hydrostatische Pegelsonde ist in der Regel robust und einfach zu installieren. Sie besteht aus Materialien, die korrosionsbeständig sind, um eine lange Lebensdauer und zuverlässige Messungen zu gewährleisten. Typischerweise werden sie in Form von Tauchsonden oder Einbausonden in Behältern oder Tanks eingesetzt.
Was ist hydrostatischer Druck?
Der hydrostatische Druck ist definiert als der Druck, den eine Flüssigkeit in einem Ruhezustand aufgrund ihres Eigengewichts auf ihre Umgebung ausübt. Er ist proportional zur Dichte der Flüssigkeit, zur Erdbeschleunigung und zur Tiefe unter der Flüssigkeitsoberfläche. Da Dichte und Schwerkraft häufig konstant sind, eignet sich das Messprinzip hervorragend zur Messung der Füllhöhe.
Flüssigkeiten:
- Einfache Installation, da die Pegelsonde am Kabel in den Behälter gelassen wird
- Messprinzip ist unabhängig von Behältergeometrie und Montageoptionen
- Exzellente Messgenauigkeit mit Temperaturkompensation in der Sonde
- Kostengünstige Möglichkeit für kontinuierliche Füllstandsmessung
Nachteile von hydrostatischen Pegelsonden
- Dichte des Mediums muss bekannt sein und bei Berechnung der Füllhöhe berücksichtigt werden
- Verschmutzte und pastöse Medien können den Prozessanschluss verstopfen
- Bei starker Strömung kann es passieren, dass die Sonde nicht am Grund liegen bleibt. In dem Fall sollte ggf. mit Gewichten gearbeitet werden.
Einsatz und Anwendungen von hydrostatischen Pegelsonden
Insgesamt bieten Pegelsonden eine bewährte und zuverlässige Methode zur Füllstandsmessung in einer Vielzahl von Anwendungen und Umgebungen. Die Wahl des geeigneten Messverfahrens hängt jedoch von den spezifischen Anforderungen und Eigenschaften des zu messenden Mediums ab.
Wo wird die hydrostatische Füllstandsmessung eingesetzt?
Die Anwendungsfälle sind vielfältig. Der große Vorteil von Pegelsonden ist, dass sie nur hydrostatisch arbeiten und unabhängig von vielen Faktoren sind. Sie sind nicht an bestimmte Behältertypen und Geometrien gebunden, weshalb Sie häufig in Seen, Flüssen und anderen offenen Gewässern eingesetzt werden. Aber auch in Tanks, Behältern und Fahrzeugen können Pegelsonden einfach eingesetzt und nachgerüstet werden. Von der Landwirtschaft, beispielsweise bei der Bewässerung, bis zur Industrie für die Überwachung von Füllständen in Prozessanlagen werden Pegelsonden eingesetzt.