Meritev nivoja

[svetli]

Pozdravljeni!

Imam en praktični problem in sicer z brezkontaktno meritvijo nivoja tekočine skozi 1cm debelo stekleno steno (kaljeno steklo). V vseh primerih gre za medij, ki je v skrajnem primeru voda za injekcije (WFI, prevodnost < 5uS) v ostalih primerih pa za različne koncentracije soli NaOH raztopljene v WFI.

Posoda v kateri želim diskretno (v treh točkah) meriti nivo ima obliko pokončnega valja z premerom 120mm in višino 350mm, debelina stene je cca. 10mm. Za merjenje nivoja že uporabljamo kapacitivne senzorje, ki so montirani po obodu posode v treh različnih višinah. Senzorji so umerjeni, preko potenciometrov za nastavitev v skladu z proizvajalčevimi navodili, na medij WFI (kar je dielektrično najslabši material). Meritev po umeritvi z WFI deluje korektno in ponovljivo a ko menjamo medij zadeva ne deluje več (senzorji stalno dajejo informacijo o prisotnosti nivoja). Zadeva se analogno ponovi ko umerjamo senzorje na kak drug bolj prevoden in dielektrično boljši medij.

Naj omenim še da so senzorji montirani tik ob zunanjo steno merilne posode (cilindra) z minimalno zračno režo, kot je priporočal proizvajalec.

Zanimivo je to, da imamo podoben merilni sistem le da je posoda izdelana iz pleksi stekla, senzorji so kapacitivni in merijo z zračno režo med posodo in senzorjem zelo stabilno in ponovljivo.

Poizkušali smo tudi že z ultrazvočno merilno metodo z senzorjem montiranim na spodnji podnici posode (inox) a se zaradi majhnih dimenzij odboji UZ valovanja dogajajo zelo hitro, veliko je tudi motečega šuma, zato je metoda neprimerna za našo aplikacijo.

Mi lahko prosim kak fizikalni znalec pomaga pri izbiri primerne merilne metode za ta problem oz. predlaga kak korektivni ukrep, ki bi ga lahko izvedli na obstoječem merilnem sistemu.

Hvala&LP !

[Aniviller]

Ce so stene steklene in ce je gladina tekocine vsaj priblizno mirujoca je najbolj enostavna opticna metoda. Lasersko diodo usmeris skozi steklo na spodnjo stran gladine pod takim kotom da pride do popolnega odboja. Na drugi strani postavis svetlobni senzor ki odcita navpicno komponento odbitega zarka. Geometrijsko se da enostavno dolocit na kaksnem obmocju je metoda uporabna (ne sme biti tekocine toliko, da gre zarek cel skozi vodo in ne toliko malo da gre direktno skozi zrak nad gladino). Ce potrebujes celotno obmocje (od 0 do polnega) potem bi verjetno potreboval dva ali tri laserje+senzorje na razlicnih visinah.

Vse skupaj je tako kot senzor za avtomatsko odpiranje vrat in verjetno ne stane dosti. Sistem je popolnoma brezkontakten (se ne dotika nicesar) in neodvisen od sestave tekocine. Ce tekocina niha, se odcitek seveda tudi ustrezno premika. Za majhne amplitude bi casovno povprecenje lahko pomagalo, ce je pa zelo valovito pa metoda ne pride v postev.

Obstojeci merilni sistem bi se dalo izboljsati z referencnim vzorcem (vzorec iste tekocine na dodatnem senzorju, ki bi sluzil kot referenca dielektricnosti).

[svetli]

Hvala za odgovor Aniviller. Tudi sam sem že razmišljal o optični merilni metodi a še nisem zasledil kakšnega industrijskega optičnega merilnega sistema (ali podobnega), kot ga opisuješ ti. Problem zna biti tudi dokaj nemirna gladina tekočine v posodi, saj gre za pretočno posodo oz. zračno past, ki iz tekočine izloča zračne mehurčke. Razmišljam tudi o radarski meritvi nivoja in sicer guided radar, ker je za klasični radar geometrija posode neprimerna (premajhen fi). Slabest te rešitve je visoka cena.

[MAVER|CK]

Lahka pa daš kaj kovinskega na površino pa meriš potem induktivno iz strani. Merit se da še z radarjem pa še kaj bi se našlo. Veliko je takšnih industrijskih aplikacij, ki pa merijo nivoje v velikoh rezervoarjih!

[Aniviller]

Kaj pa enostavno meritev tlaka na dnu? Ni sicer cisto brezkontaktna meritev, je pa med najbolj direktnimi in tlacne senzorje se dobi v taki obliki da mislim da ne bi smeli vplivati na oporecnost tekocine, ce se pravilno poskrbi za predpriprave.