Noggrann nivåvakt är kritiskt för att säkerställa säkra och effektiva industriella processer inom alla branscher. Stämgaffel som mätprincip är en robust lösning för att tillförlitligt identifiera om vätskor eller bulkmaterial finns vid en definierad nivå, exempelvis för att förhindra överfyllnad.
Den här tekniken använder en piezoelektriskt driven stämgaffel som vibrerar på sin naturliga resonansfrekvens i luft. När den kommer i kontakt med en vätska dämpas svängningen och i kontakt med bulkmaterial ändras resonansfrekvensen. De här ändringarna detekteras exakt och konverteras till en omkopplingssignal för processtyrning.
Stämgaffel som mätprincip fungerar oberoende av mediets egenskaper, som konduktivitet, densitet, tryck eller temperatur. Den påverkas inte heller av skum, turbulens eller bubblor, vilket ger tillförlitlig användning även under utmanande förhållanden.
Titta på videon och lär dig hur mätprincipen för stämgaffel fungerar.
Fördelarna med Liquiphant och Soliphant i korthet
- Universell mätprincip för vätskor och bulkmaterial.
- Exakt detektering oavsett medieegenskaper.
- Påverkas inte av skum, turbulens eller bubblor.
- Enkel installation och användning.
- Robust design med minimala krav på underhåll.
Olika medier fylls på i och dräneras från förvaringstankar varje dag. Några exempel är dricksvatten, fruktjuicer, olja och bränslen, syror, saltlösning eller till och med fasta substanser som spannmål, plastpellets eller puder. Eftersom de här medierna kan ha helt olika egenskaper finns det olika mätprinciper för att detektera dem. Till exempel utförs nivåmätning i vätskor eller bulkmaterial enligt stämgaffel-principen.
John Shore designade stämgaffeln för mer än 300 år sedan, och den används som grund i den stämgaffel-princip som Endress+Hauser uppfann 1967. Den här principen använder den direkta korrelationen mellan svängning och dämpning i medier. Låt oss ta en närmare titt på hur den här mätmetoden fungerar.
Stämgafflar övervakar nivåpunkter i tankar, behållare och rör. En sensor i form av en stämgaffel är stämd mot dess resonansfrekvens. Stämgaffel som mätprincip i vätskor grundar sig på resonansskiftet för ett piezoelektriskt drivet oscillationssystem. Det finns två olika piezoelektriska drivenheter, Bimorph i standardinstrument och Stack i belagda instrument.
Bimorph-enheten består av två diskar: en piezo- och en keramisk disk, som är i anslutning till varandra. Vid samma spänning komprimeras piezodisken och den keramiska disken böjs. Vid olika spänning expanderar piezodisken igen. Det orsakar svängningar i gaffeln. Stack-enheten staplar och fixerar flera piezodiskar med varierande polarisering ovanpå varandra.
Användningen av en respektive växelspänning gör också så att piezodiskarna svänger. När piezodiskarna expanderar böjer sig membranet mot utsidan. Stämgaffelns ändar, som sitter fast på membranet, trycks isär. När piezodiskarna drar ihop sig igen är membranet böjt mot insidan. Ändarna på stämgaffeln som är fäst vid det dras ihop. När gaffelns spetsar täcks i tanken i takt med att vätskenivån höjs ändras stämgaffelns resonansfrekvens.
Nedsänkning i vätska minskar frekvensen. Den här frekvensändringen analyseras och konverteras till en omkopplingssignal. I mätning av fasta substanser används endast den piezoelektriska Stack-enheten. När bulkmaterial täcker gaffeln dämpas svängningarna. Det ändrar svängningens amplitud. Ändringen analyseras och omvandlas till en omkopplingssignal.
Endress+Hausers mätprincip med stämgaffel möjliggör nivådetektering som inte påverkas av mediets fysiska egenskaper, till exempel konduktivitet, dielektricitet, densitetsförändringar, tryck eller temperatur. Turbulens, skumbildning eller bubblor i vätskan påverkar inte heller nivådetekteringen.
Vi har en lämplig lösning för alla applikationer. Endress+Hauser.
