Stäng meny
Sensorsystem Sensorsystem Processinstrument Processinstrument
Processinstrument (1311 resultat) Visa alla
Tryckmätning Tryckmätning Flödesmätning Flödesmätning Nivåmätning Nivåmätning Temperatur- och fuktmätning Temperatur- och fuktmätning Processanalys Processanalys Processkontroll och övervakning Processkontroll och övervakning Systemkomponenter Systemkomponenter
Styrningsteknik Styrningsteknik
Styrningsteknik (246 resultat) Visa alla
LOGO! Modulära styrsystem LOGO! Modulära styrsystem SIMATIC S7-1200 SIMATIC S7-1200 SIMATIC ET 200SP SIMATIC ET 200SP HMI Operatörspaneler HMI Operatörspaneler IO-Link IO-Link
IO-Link (25 resultat) Visa alla
IO-Link Master IO-Link Master IO-Link programmeringsverktyg IO-Link programmeringsverktyg
IoT-komponenter IoT-komponenter
IoT-komponenter (12 resultat) Visa alla
IoT-gateways IoT-gateways
Övriga komponenter Övriga komponenter
Övriga komponenter (32 resultat) Visa alla
Industriella USB-minnen Industriella USB-minnen Programvara Programvara
Säkerhetsteknik Säkerhetsteknik
Säkerhetsteknik (598 resultat) Visa alla
Säkerhetsgivare Säkerhetsgivare Säkerhetsbrytare Säkerhetsbrytare Felsäkra styrsystem Felsäkra styrsystem Säkerhetslås Säkerhetslås Enheter för säkerhetsinmatning Enheter för säkerhetsinmatning Säker drivteknik Säker drivteknik
Industriell kommunikationsteknik Industriell kommunikationsteknik Mät- & Reglerteknik Mät- & Reglerteknik Kontroll och signalering Kontroll och signalering Kopplingsteknik Kopplingsteknik Skyddsteknik Skyddsteknik Drivteknik Drivteknik Kopplingslådor / Kopplingsskåp Kopplingslådor / Kopplingsskåp Industribelysning Industribelysning Anslutningsteknik Anslutningsteknik Spänningsförsörjning Spänningsförsörjning Verktyg Verktyg Automation24 profilbutik Automation24 profilbutik ERBJUDANDEN ERBJUDANDEN
0 Varukorg
0,00 kr
Artiklar i varukorgen 0

Din varukorg är för närvarande tom

Resultat ()

Principer för nivåmätning

Varför är nivåmätning viktigt?

Nivåmätning av vätskor och fasta partiklar är en av de viktigaste uppmätta variablerna i processindustrin, som används för säkerhet, kvalitet, övervakning och kontroll , vilket direkt påverkar en anläggnings drift och lönsamhet. På grund av de olika typerna av vätskor och processförhållanden som kan existera inom olika industrier, har olika nivåmätningstekniker utvecklats genom åren för att övervinna de utmaningar som kan finnas i industriprocesser, vilket ger hög noggrannhet, repeterbarhet och tillförlitliga mätningar.

Vad är skillnaden mellan kontinuerlig mätning och punktnivåmätning?

Två huvudtyper av nivåmätningstekniker används inom industrin beroende på processkraven: kontinuerlig mätning och punktnivåmätning. Skillnaden mellan punktnåvåmätning och kontinuerlig nivåmätning är att med punktnivåmätning görs detekteringen med hjälp av nivåvakter som endast kommer att detektera nivånärvaro på en viss punkt eller ett visst läge. När sensorn detekterar nivånärvaron utlöses en binär kopplingsutgång.

Vid kontinuerlig nivåmätning mäter en nivåtransmitter fortlöpande nivån i en anläggning i intervallet 0 till 100 %, vilket ger en analog signal proportionell mot den uppmätta nivån.

Normalt används nivåvakter som säkerhetsanordningar mot överfyllnad och torrkörningsskydd för pumpar i kombination med en kontinuerlig nivåtransmitter, men enklare tillämpningar av nivåkontroller kan även utföras med endast nivåvakter.

Figur 1 - Kontinuerlig mätning och punktnivåmätning

Figur 1 - Kontinuerlig mätning och punktnivåmätning

Vilka typer av nivågivare finns?

Ett brett utbud av tekniker och modeller av nivågivare finns tillgängliga på marknaden för att täcka de vanligaste och mest krävande industriella processerna och tillämpningarna. Att välja en kompatibel teknik för tillämpningen är avgörande för att säkerställa en tillförlitlig och långvarig användning av utrustningen. Valet beror på olika aspekter som: medietyp, mätområde, installation och andra processförhållanden.

Radarnivågivare

Figur 2 - Frirumsradar  (vänster) och styrda mikrovågor (höger)

Figur 2 - Frirumsradar (vänster) och styrda mikrovågor (höger)

Radarnivågivare är kontinuerliga nivåmätare för vätskor och granulat som använder elektromagnetiska vågor som mätmetod. Radarnivåmätare är lämpliga för många olika tillämpningar inom alla industrier. Några exempel är bufferttankar, floder, havsnivåer, aggressiva medier, kemiskt avfall, vinförvaring, vatten och avloppsvatten, kalkmjölk, bitumen, cement och flödesmätning i öppna kanaler.

Två utvärderingsmetoder finns för denna typ av instrument: Time-of-Flight (flygtid) – ToF och Frequency Modulated Continuous Waves (frekvensmodulerade kontinuerliga vågor) – FMCW. I ToF-metoden avges en elektromagnetisk puls från instrumentets givare, pulsen rör sig genom luften, reflekterar på mediets yta och återgår till instrumentet, nivån kan utvärderas genom att mäta den tid pulsen tar för att återvända till instrumentet.

I FMCW-metoden avges en kontinuerligt modulerad frekvens av elektromagnetiska vågor från instrumentet som färdas genom luften och reflekteras på underlagets yta, förändringar i nivån kommer att orsaka ett frekvensskifte. Skillnadsfrekvensen mellan den utsända och den reflekterade signalen används för att bestämma nivån.

En annan typ av radar som vanligtvis förekommer i industrier är med styrda mikrovågor, den använder ToF som mätmetod, men den här gången färdas pulserna till vätskeytan med hjälp av en metallsond. Detta gör att signalen koncentreras till ett mindre område, vilket är särskilt intressant för installationer i små utrymmen och med vätskor med låg dielektrisk konstant, såsom oljor.

Till radarnivågivarna


Radarnivågivarnas fördelar:

  • Radarteknik kan användas med fasta ämnen och vätskor
  • Mätningen är oberoende av processförhållanden som densitet, temperatur, tryck och viskositet
  • Beröringsfri mätning, förutom för styrda mikrovågor
  • Hög noggrannhet och tillförlitlighet i jämförelse med andra nivåmätningstekniker
  • Kan fungera i höga temperatur- och trycknivåer

Radarnivågivarnas begränsningar:

  • En tillräcklig dielektrisk konstant för mediet krävs för en tillförlitlig mätning
  • Kraftig turbulens på underlagets ytan kan påverka mätningen
  • Interna strukturer på tanken som omrörare, nivåomkopplare och värmebatterier kan orsaka störningar
  • Rradar med styrda mikrovågor rekommenderas inte för klibbiga medier
  • Dyra jämfört med annan teknik

Ultraljudsnivågivare

Ultraljudsnivågivare är kontinuerliga nivåmätare för vätskor och fasta ämnen som använder ultraljudsljudvågor, eller med andra ord högfrekventa mekaniska vågor , som mätmetod. Ultraljudsnivåmätare kan användas för olika tillämpningar, såsom nivåmätning på underjordiska vattentankar, oljetankar, dammar, sjöar, fasta partiklar på silor och lager samt flödesmätning i öppna kanaler.

Ultraljudsnivågivare använder ToF-principen som utvärderingsmetod, precis som radarsystemen, men den här gången, istället för att använda elektromagnetiska vågor, använder den ljudvågor, som är mekaniska vågor. Instrumentet avger en puls som färdas genom luften, reflekteras på mediets yta och återvänder till instrumentet. Nivån kan fastställas genom att mäta den tid det tar för den utsända ljudvågen att återgå till instrumentet.

Upptäck ultraljudsnivågivare

Figur 3 - Ultraljudsnivågivare

Figur 3 - Ultraljudsnivågivare


Ultraljudsnivågivarnas fördelar:

  • Beröringsfri mätning
  • Mätningen är inte beroende av vätskans dielektriska konstant, bra alternativ för oljor
  • Påverkas inte av densitetsförändringar

Ultraljudsnivågivarnas begränsningar:

  • Rekommenderas inte för tillämpningar med skum och turbulent vätskeyta
  • Damm, ångor, kondens och temperaturförändringar kan påverka mätningen
  • Den oregelbundna formen inuti tryckkärlet kan orsaka signalförlust
  • Ej tillämpliga på tankar med vakuum
  • Temperatur- och tryckbegränsningar jämfört med annan teknik

Tillbaka till översikten


Nivåmätning med tryckgivare

Nivåmätning med trycktransmittrar, även känd som hydrostatisk tryckmätning , är en av de mest ekonomiska och ändå mest exakta lösningarna för att mäta vätskenivå på öppna och slutna tankar, borrhål, dammar och sjöar. Olika metoder kan användas beroende på tillämpnings- och installationsförhållanden.

Figur 4 - Direktmontering (vänster), nedsänkbar sond (höger)

Figur 4 - Direktmontering (vänster), nedsänkbar sond (höger)

Direktmonterade tryckgivare

En processtryckgivare kan monteras i botten eller i sidled på tankar utan tryck för att mäta vätskenivån. Nivån är direkt proportionell mot trycket som utövas av vätskekolonnen ovanför sensorn , som tumregel motsvarar 100 mbar en vattenkolonn på 1 meter. Det är viktigt att tänka på att olika vätskor har olika densitetsvärden, förhållandet mellan tryck och nivå kan därmed vara olika.

Hitta processtryckgivare här

Nedsänkbara sonder

I situationer där det inte är möjligt att montera en trycktransmitter i tanken eller i en underjordisk reservoar kan nedsänkbara trycktransmittrar, även känd som hydrostatiska trycktransmittrar, användas enligt samma mätprincip. Tryckgivaren är nu placerad invändigt i tanken, nedsänkt i vätskan.

Till hydrostatiska tryckgivare

Nivåmätning med differenstrycksgivare

För att mäta vätskenivån med en trycktransmitter i tryckkärl är det nödvändigt att kompensera för behållarens tryck så att den inte ska påverka den hydrostatiska tryckmätningen. Detta kan göras med en differenstrycksgivare.

Differenstrycktransmittern är konstruerad för att kunna mäta tryckskillnaden mellan två punkter. En mätpunkt tas på tankens botten som känner av det hydrostatiska trycket som summeras med huvudtrycket, den andra mätpunkten tas på tankens överdel som bara känner av behållarens tryck. Instrumentet kan sedan kompensera för behållartrycket, vilket ger endast det hydrostatiska trycket. En annan lösning för detta scenario är att använda två separata processtryckgivare, men då måste kompensationsberäkningen göras externt i styrsystemet .

Figur 5 – Nivåmätning med differenstrycksgivare

Figur 5 – Nivåmätning med differenstrycksgivare


Nivåmätning med differenstrycksgivare; fördelar:

  • Enkel och billig lösning för nivåmätning
  • Välkänd mätmetod
  • Tillförlitlig och noggrann mätning

Nivåmätning med differenstrycksgivare; begränsningar:

  • Kan endast tillämpas med vätskor
  • Temperaturförändringar påverkar vätskedensiteten, vilket påverkar mätningens exakthet
  • Direktkontakt med det flytande, aggressiva underlaget kan kräva ytterligare tillbehör, till exempel tätningskärl
  • Rekommenderas inte för högviskösa vätskor
  • Omrörare kan orsaka tryckpulser som påverkar mätningen

Tillbaka till översikten


Lasernivågivare

Figur 6 - Lasernivågivare

Figur 6 - Lasernivågivare

På samma sätt, som för radar- och ultraljudstransmittrar, utnyttjar lasertransmittrarna också mätprincipen ToF för mätning av vätskor och fasta ämnen, men den här gången är den utsända signalen en laserstråle.

Instrumentet avger laserpulser och mäter den tid det tar för lasersignalen att reflektera på underlagets yta och för att återvända till instrumentet; nivån kan sedan beräknas. Den största fördelen jämfört med radarsystem och ultraljudsnivåmätare är att laserstrålen är mycket tunn och lämpar sig för installation på reservoarer som kan innehålla interna strukturer samt på smala tankar.

Upptäck lasergivare


Lasernivågivarnas fördelar:

  • Liten strålningsvinkel
  • Lasersändaren kan monteras var som helst på tanklocket, inklusive längs tankväggen
  • Mycket höga uppdateringsfrekvenser kan uppnås
  • Laserteknik kan användas med fasta ämnen och vätskor
  • Mätningen påverkas inte av materialtäthet eller dielektrisk konstant

Lasernivågivarnas begränsningar:

  • Uppvirvlat damm kan störa laserstrålen
  • Rekommenderas inte för tillämpningar där skum kan förekomma
  • Ej lämpligt för transparenta vätskor

Tillbaka till översikten


Kapacitiva nivågivare

Kapacitiva nivågivare används för kontinuerlig nivåmätning av vätskor, eftersom det är ett enkelt, tillförlitligt och billigt instrument jämfört med annan teknik, kapacitiva nivåmätare kan vara en bra lösning för mätning av vatten, oljor och syror.

Kapacitiva nivågivare, som namnet antyder, fungerar baserat på en kapacitansprincip. Instrumentsonden och tankens väggarna bildar en kondensator, nivåvariationen förändrar kapacitansen hos den bildade kondensatorn. Instrumentelektroniken kan sedan relatera kapacitansvärdet till vätskenivån. I scenariot där tanken är gjord av ett icke-ledande material, som plast, behövs det en jordningssond, vissa modeller av kapacitiva nivåsändare kan ha en inbyggd jordningssond för detta ändamål.

Upptäck kapacitiva nivågivare

Video 1: Grunderna för kapacitiv nivåmätning (engelska)


Kapacitiva nivågivare; fördelar:

  • Lämpliga för ledande och icke-ledande vätskor
  • Mätning av vätskans kontaktyta
  • Kostnadseffektiv teknik
  • Specialmodeller kan användas för klibbiga medier

Kapacitiva nivågivare; begränsningar:

  • Tekniken i kontakt med mediat
  • Installation på plasttankar kräver en jordningssond
  • Ändringar av mediats elektriska konstant kan påverka mätningen

Tillbaka till översikten


Vilka typer av nivåvakter finns det?

Olika tekniker för punktnivådetektering finns på marknaden för att täcka en variation av tillämpningar. Varje teknik är bättre lämpad för en tillämpning beroende på olika kriterier, till exempel mediatyp, processförhållanden och installation.

Kapacitiva nivåvakter

Kapacitiva nivåvakter använder samma kapacitansprincip som kapacitiva transmittrar men en täckt sond och en otäckt sond har olika kapacitansvärden , mätt av enhetens elektronik. Då kan enheten avgöra om det finns ett media eller inte.

Speciella modeller av kapacitiva nivåvakter kan ha en extra elektrod för tillämpningar med klibbiga media, på detta sätt kan instrumentet ignorera eventuell uppbyggnad i sonden och detektera den verkliga nivån på ett tillförlitligt sätt.

Bläddra bland utbudet av kapacitiva nivåvakter


Kapacitiva nivåvakters fördelar:

  • Kapacitiva nivåvakter finns för fasta och flytande ämnen
  • Kostnadseffektiv teknik
  • Specialmodeller kan användas för klibbiga media

Kapacitiva nivåvakters begränsningar:

  • Tekniken i kontakt med mediat
  • Installation på plasttankar kräver en jordningssond
  • För fasta ämnen är en minimal dielektrisk konstant nödvändig

Vibrationsnivåvakter

Video 2: Grunderna för vibronisk nivåmätning (engelska)

Vibrationsnivåvakter, även kända som vibroniska nivåvakter, är instrument som används för punktnivådetektering av vätskor och granulat, och är en av de mest använda och tillförlitliga lösningarna för punktnivåmätning i olika industrier, såsom för mat och dryck, läkemedel, kemikalier och i petrokemisk industri.

Vibrationsnivåvakterna fungerar baserat på en stämgaffels resonansfrekvens, en enhet exciterar stämgaffeln till sin resonansfrekvens, så snart gaffeln täcks av vätska dämpar vätskan oscillationen och orsakar en förskjutning i resonansfrekvensen. Enhetens elektronik kan detektera förändringen i frekvens; sålunda detekteras vätskan.

På vibrationsnivåvakter för granuat är funktionen mycket likartad, men den här gången övervakas oscillationsamplituden och inte frekvensen. Förekomsten av bulkmaterial kommer att förändra oscillationsamplituden , som detekteras av instrumentelektroniken.

Hitta vibrationsnivåvakter här


Vibrationsnivåvakternas fördelar:

  • Vibrationsnivåvakterna är kompakta och enkla att installera
  • Inget underhåll krävs
  • Påverkas inte av vätskeegenskaper såsom konduktivitet, densitet, tryck och temperatur
  • Lämplig för tillämpningar med vätsketurbulens, skum eller bubblande vätskor
  • Belagda varianter finns för kemisk kompatibilitet

Vibrationsnivåvakternas nackdelar:

  • Tekniken i kontakt med mediat
  • Rekommenderas inte för klibbiga media med kraftig uppbyggnad

Konduktiva nivåvakter

Konduktiva nivåvakter används för punktnivådetektering av vätskor, eftersom det är en kostnadseffektiv metod, särskilt för enkla tillämpningar, som tvåpunktsnivåkontroll av vattencisterner och behållare samt pumpars torrkörningsskydd.

Kort sagt, en konduktiv nivåvakt består av en jordsond och en eller flera detektionssonder. En växelspänning tillämpas på jord- och detekteringssonderna. Så snart vätskan täcker både, jord- och detekteringssond, bildas en elektrisk krets. Instrumentelektroniken detekterar en elektrisk strömcirkulation på denna krets, på så sätt detekteras nivån.

För metalltankar kan själva tanken användas som marksond, i detta fall kan en enkelsensor-nivåvakt användas.

Alternativspänningen förhindrar korrosion och elektrolytisk förstöring av sonderna. Den applicerade spänningen är helt ofarlig och det finns ingen risk för elektrisk stöt om sonderna berörs.

Till konduktiva nivåvakter

Figur 7 - Konduktiva nivåvakter

Figur 7 - Konduktiva nivåvakter


Konduktiva nivåvakters fördelar:

  • Enkel och kostnadseffektiv lösning för punktdetektering
  • Sonden kan kapas till önskad längd, beroende på modell
  • Flera detekteringspunkter, beroende på modell

Kapacitiva nivåvakters begränsningar:

  • Fungerar endast med konduktiva vätskor
  • Temperatur- och tryckbegränsningar

Tillbaka till översikten


Paddelvakter

Figur 8 - Paddelvakter

Figur 8 - Paddelvakter

Paddelvakter är är nivåvakter avsedda för punktnivådetektering av granulat, som spannmål, socker, krita, pulver, flis etc. Beroende på mediats täthet kan olika paddelutformning väljas.

Paddelvakten består av en elektrisk motor som gör att paddeln roterar. Så snart paddeln börjar täckas av fasta ämnen, stoppas motorn och instrumentelektroniken kan fastställa nivåns närvaro.

Upptäck paddelvakterna


Paddelvakternas fördelar

  • Enkel design och funktion
  • Lämplig för olika kornstorlekar och densiteter
  • Oberoende av materialets elektriska egenskaper

Paddelvakternas begränsningar:

  • Kan endast tillämpas med fasta ämnen
  • Rörliga delar kan förslitas med tiden
  • Tekniken i kontakt med mediat

Flottörvakter

Flottörvakter är en av de enklaste metoderna för mätning av vätskenivå, och är en mycket kostnadseffektiv lösning för enkla tillämpningar, till exempel pumpstyrning på vattencisterner. Flottörvakter kan ha olika konstruktioner och arbetsprinciper, beroende på tillverkare och modell, men de delar alla ett gemensamt föremål: en flytande kropp.

I en av de enklaste versionerna har en flytande kropp av plastmaterial en metallkula inuti som stänger och öppnar de elektriska kontakterna. När det inte finns någon vätska pekar flottören nedåt, när det finns vätska pekar flottören uppåt. Metallkulan följer denna rörelse och bryter de elektriska kontakterna.

Gå till flottörvakterna

Figur 9 - Flottörvakters funktion

Figur 9 - Flottörvakters funktion


Flottörvakters fördelar:

  • Kostnadseffektiv lösning
  • Enkel installation och idrifttagning
  • Grundmodeller kräver ingen strömförsörjning

Flottörvakters begränsningar:

  • Tekniken i kontakt med mediat
  • Endast lämpliga för vätskor
  • Normalt konstruerad med enkla material som kan förslitas över tid eller reagera med vissa vätskor
  • Rekommenderas inte för klibbiga media med kraftig uppbyggnad
  • Temperatur- och tryckbegränsningar

Tillbaka till översikten


Hur väljer man en nivåmätare?

Att göra rätt val av nivåmätare kan vara utmanande, eftersom varje process och tillämpning kan ha specifika krav och villkor, men genom att förstå processförhållandena, mätuppgiften och följa några riktlinjer är det möjligt att få en bättre bild av vilka instrument som kan vara lämpliga för tillämpningen.

1) Vilken typ av mätning behövs?

Kontinuerlig nivå eller punktnivå? Olika processer har olika krav, för vissa tillämpningar behövs bara en punktnivåmätning. I andra tillämpningar är en kontinuerlig nivåmätning nödvändig för att övervaka hela tankinnehållet över tid. I mer krävande scenarier är det nödvändigt att använda båda metoderna samtidigt, speciellt vid tillämpningar där säkerhet är högsta prioritet.

2) Vilket media ska mätas?

Vätskor eller fasta ämnen? Vissa tekniker är utformade för att endast fungera med vätskor eller fasta ämnen, andra kan hantera båda, men det är fortfarande nödvändigt att välja en lämplig version av den tekniken. Det är också viktigt att känna till vissa egenskaper hos mediat, som viskositet, konduktivitet, densitet och kornstorlek, eftersom detta kan avgöra om en teknik fungerar eller inte.

3) Vilka är processvillkoren?

Varje instrument har begränsningar gällande temperatur och tryck, därför är det viktigt att känna till denna information för att kontrollera om instrumentet är lämpligt för dessa förhållanden eller inte. Det är också viktigt att veta om det kommer att finnas gaser, ångor, skum, turbulens och damm inuti tanken, eftersom detta kan påverka nivåmätningen.

4) Var ska nivåmätaren installeras?

Installationsplatsen spelar en avgörande roll för nivågivare, det är viktigt att kontrollera var enheten kan monteras i tanken: på sidan, botten eller ovanpå. Detta kommer också att avgöra vilken teknik som kan användas för denna tillämpning. Rätt montering hjälper också till att undvika störningar som orsakas av andra strukturer inuti tanken, såsom omrörare, värmebatterier och till och med inloppet.

5) Vilka är omgivningsförhållandena?

Omgivningsförhållanden som vind, damm och regn kan påverka vissa teknologiers funktion på öppna tankar. Nivåmätare är vanligtvis installerade på toppen av tankar och får direkt solljus som kan överhetta elektroniken. I detta scenario rekommenderas ett väderskydd. På grund av den svåra åtkomsten på tanktak är det också intressant att överväga att använda fjärrstyrda processdisplayer eller ett kommunikationsgränssnitt för att ha fjärråtkomst till instrumentet.


Behöver du mer information om nivåmätare?

Behöver du hjälp med att välja en nivåmätare för din tillämpning? Vårt tekniska team är redo att hjälpa dig med din förfrågan:

Skicka ett mejl till våra skickliga ingenjörer

Ring proffsen

Hitta flödesmätare av hög kvalitet här:

Gå till nivåmätningskategorin

Tillbaka till översikten