Laserowe czujniki poziomu

LASEROWE CZUJNIKI POZIOMU

Podobnie jak we wcześniej omówionych miernikach poziomu, także w przypadku laserowych czujników odległość nadajnika do powierzchni materiału składowanego w zbiorniku jest wyznaczana na podstawie pomiaru czasu przelotu - w tym wypadku wiązki światła. Przyrządy laserowe wykorzystywane są też do skanowania powierzchni materiałów usypanych w stożki, co umożliwia dokładne określanie ich objętości. Najważniejsze zalety techniki laserowej to duży zasięg i krótki czas pomiarów.

Ponadto wąska wiązka promieniowania laserowego ułatwia pomiary w ciasnych i trudno dostępnych instalacjach. Dzięki temu, że miernik emituje silnie skupioną wiązkę, w pomiarach tego typu nie występują też niepożądane odbicia od wewnętrznych elementów wyposażenia zbiornika. Wadą mierników laserowych jest z kolei wrażliwość na zapylenie oraz spadek dokładności wywołany zabrudzeniem części optycznych.

Sławomir Wąsowicz

Kierownik Działu Pomiaru Poziomu Introl sp. z o.o.

Jakie są obecnie najpopularniejsze i najczęściej stosowane w przemyśle metody pomiarów poziomu?

Do wiodącej metody pomiaru poziomu należy z pewnością metoda radarowa. Ze względu na uniwersalność można ją zastosować w wielu aplikacjach z cieczami oraz materiałami sypkimi i we wszystkich gałęziach przemysłu. Ogromną zaletą tej metody jest niewrażliwość na zapylenie, zaparowanie, zmiany temperatury i ciśnienia. Radarowa metoda pomiaru poziomu sukcesywnie przejmuje rynek sond ultradźwiękowych.

Ultradźwięki są bowiem bardzo wrażliwe na wspomniane już powyżej trudne warunki aplikacyjne, takie jak zapylenie, zaparowanie, zmiany temperatury i ciśnienia. Trudno jest wytypować drugą popularną metodę pomiaru poziomu. Myślę, że w równej części mogą to być ultradźwięki, mikrofalowe sondy z falowodem oraz sondy pojemnościowe. Trzecią powszechnie stosowana metodą pomiaru poziomu (w tym wypadku tylko cieczy) jest metoda hydrostatyczna. Metoda ta polega na pomiarze ciśnienia słupa cieczy i sprawdza się ona wszędzie tam, gdzie mamy do czynienia z cieczą o niezmiennej gęstości.

Od czego zależy wybór poziomomierza?

Dobierając urządzenie do pomiaru poziomu, należy wziąć pod uwagę warunki aplikacyjne, takie jak: ciśnienie, temperatura, zakres pomiarowy, rodzaj mierzonego medium, a więc w szczególności jego agresywność, możliwość oblepiania, powstawania piany na powierzchni, stałą dielektryczną i jeszcze kilka innych szczegółów. Ważne są również oczekiwania klienta, takie jak dokładność, niezawodność i możliwość późniejszej rozbudowy systemu pomiarowego.

Czy każdorazowo do aplikacji dobiera się miernik poziomu, czy może są grupy podobnych do siebie zastosowań?

Zdarzają się aplikacje "typowe", takie jak np. zbiorniki z popiołem, wapnem lub węglem w elektrowniach lub zbiorniki w oczyszczalniach ścieków, które są powtarzalne i powszechnie znane. W takim przypadku można polecić urządzenie pomiarowe bez głębszego wchodzenia w szczegóły. W pozostałych przypadkach właściwy dobór urządzenia pomiarowego wymaga pochylenia się nad problemem.

Jakie produkty kupują najchętniej polscy odbiorcy? Na jakie cechy zwracają uwagę?

W przypadku zakładów produkcyjnych o dużej kulturze technicznej najczęściej wybierane są rozwiązania pomiaru poziomu oparte na metodzie radarowej. Wybór ten pozwala na uniknięcie wielu problemów jakie niosą ze sobą inne metody pomiarowe. Dlatego też coraz więcej zakładów stawia na niezawodne radary, zamiast stosować tańsze, ale dużo bardziej problematyczne urządzenia.

Fot. 2. Miernik poziomu LM 80

Przykładem laserowego czujnika poziomu jest dystrybuowany przez warszawski Antykor Controls miernik poziomu LM 80 produkcji firmy K-Tek (fot. 1). Zakres pomiarowy tego urządzenia wynosi od 0,5 do 18 m, w przypadku materiałów o ciemnej powierzchni, np. granulatów z ciemnych tworzyw sztucznych i od 0,5 do 30 m, w przypadku powierzchni jasnych, np. ziaren. LM 80 wykorzystuje dwa źródła promieniowania: laser podczerwony emitujący wiązkę o długości fali 905 nm używaną do pomiarów poziomu oraz wskaźnik laserowy emitujący wiązkę w paśmie widzialnym, o długości fali 635 nm, używaną do nakierowania miernika.

Wskaźnik działać może w sposób ciągły lub tylko w czasie serwisowania czujnika, gdy sprawdzana jest poprawność jego zamontowania. By umożliwić pracę LM80 w warunkach zapylenia, producent zaleca zakładanie osłony przeciwypyłowej, która chroni soczewki miernika przed zanieczyszczeniami. Gdy stopień zapylenia jest bardzo duży, warto zastosować wentylację osłony sprężonym powietrzem. Ponadto w środowisku, w którym możliwe jest wystąpienie kondensacji, zaleca się użycie osłony podgrzewanej.