Pomiar poziomu granicznego w procesie transformacji technologicznej: od rejestrowania zwykłych wartości pomiarowych po inteligentne systemy zapewniające bezpieczeństwo

Podczas pomiaru poziomu granicznego wykorzystywane są różne zasady fizyczne – począwszy od pomiarów pojemnościowych i przewodzących, po metody mikrofalowe, radiometryczne i mechaniczne. Nie każda zasada pomiarowa jest odpowiednia dla każdego zastosowania. Różnice występują przede wszystkim w zależności od medium, wymogów konserwacyjnych oraz niezawodności w trudnych warunkach procesowych, takich jak pienienie, lepkość czy temperatura. 
Poniższy przegląd pokazuje, czym konkretnie różnią się między sobą dostępne technologie detekcji poziomu granicznego:

 

Wniosek:
Podczas gdy pojemnościowe, przewodnościowe i mechaniczne metody pomiaru są uzależnione od rodzaju medium lub wymagają częstych konserwacji, wibracyjne sygnalizatory poziomu granicznego gwarantują uniwersalne zastosowanie, łatwą integrację i bezwarunkową niezawodność. Wibracyjne sygnalizatory poziomu okazują się optymalnym rozwiązaniem, szczególnie w przypadku cieczy. Spełniają nie tylko najważniejsze wymogi, takie jak brak zależności od medium, konieczności kalibracji i konserwacji oraz dużą wytrzymałość, ale są również niedrogie i niezawodne, a tym samym idealne do niemalże każdego zastosowania w przemysłowej detekcji poziomu granicznego.

Praktyka pokazuje, jak wszechstronne są nowoczesne sygnalizatory poziomu granicznego. Pełnią kluczowe funkcje w niezliczonych procesach – są niezawodne, bezpieczne i nie wymagają konserwacji.

1. Zabezpieczenie przed przepełnieniem i detekcja nieszczelności
Wibracyjne sygnalizatory poziomu granicznego są często stosowane jako zabezpieczenie przed przepełnieniem w zbiornikach magazynowych, reaktorach lub zbiornikach. Dzięki dopuszczeniu WHG są idealnie przystosowane do cieczy niosących ryzyko zanieczyszczenia wody. Precyzyjnie wykrywają maksymalny poziom napełnienia, zapobiegając w ten sposób wyciekom i zagrożeniom dla środowiska.

W przemyśle spożywczym i farmaceutycznym standardem są modele spełniające wymogi higieniczne. Polerowane powierzchnie, przyłącza bez martwych przestrzeni, odporność na procesy CIP/SIP oraz zgodność z normą EHEDG gwarantują higienę i łatwość czyszczenia – nawet w przypadku mediów o dużej lepkości lub silnego pienienia.

Sondy VEGA, takie jak na przykład wibracyjne sygnalizatory poziomu granicznego z serii VEGASWING, są dostępne również w wersjach higienicznych, dzięki czemu idealnie nadają się do zastosowań wymagających przestrzegania krytycznych aspektów procesów CIP i SIP w przemyśle spożywczym i farmaceutycznym.

2. Ochrona przed suchobiegiem
Jako zabezpieczenie przed suchobiegiem wibracyjne sygnalizatory poziomu granicznego chronią przed uszkodzeniem pompy tłoczące i dozujące oraz sprężarki. Gdy poziom cieczy spadnie, sygnalizator poziomu rozpoznaje brak cieczy i wyłącza instalację. W ten sposób zapobiega się przestojom, kawitacji i stratom energii  – co stanowi wymierny wkład w efektywność energetyczną.

Piezoelektryczne wibracyjne sygnalizatory poziomu granicznego wykorzystują metodę widełek wibracyjnych i wyróżniają się swoją wszechstronnością. Wibrujące widełki poruszają się swobodnie w powietrzu i zmieniają częstotliwość oraz amplitudę w momencie kontaktu z cieczą, dzięki czemu urządzenie rozpoznaje poziom graniczny i wyzwala precyzyjny sygnał przełączający. Zasada ta działa niezależnie od gęstości, lepkości czy pienienia, co stanowi decydującą przewagę nad metodami pojemnościowymi lub przewodnościowymi.

Najważniejsze zalety:

• Pracują niezależnie od medium – nie wymagają parametryzacji, nawet po zmianie produktu
• Nie wymagają konserwacji dzięki braku ruchomych i zużywających się elementów konstrukcyjnych
• Najwyższy poziom bezpieczeństwa eksploatacji z certyfikatem SIL 2/3, dopuszczeniem WHG (ustawa o ochronie wód) oraz ochroną przeciwwybuchową Ex
• Odporność na temperaturę i ciśnienie do 450 °C i 160 barów
• Materiały zgodne z wymogami higienicznymi i dopuszczone do stosowania zgodnie z rozporządzeniem WE 1935/2004, EHEDG, FDA, 3-A oraz odporność na procesy CIP/SIP

Technologia detekcji poziomu granicznego jest procesie ciągłych zmian. Sondy poziomu już dawno przestały być zwykłymi binarnymi przełącznikami – są one cyfrowymi źródłami informacji. Dzięki takim funkcjom, jak autodiagnoza, komunikacja Bluetooth, automatyczne protokoły kontrolne oraz przesyłanie danych w czasie rzeczywistym, stają się one integralną częścią wysoce zautomatyzowanych instalacji przemysłowych.

Co więcej, nowoczesne sygnalizatory poziomu granicznego aktywnie przyczyniają się do zrównoważonego rozwoju:

• Ochrona zasobów poprzez precyzyjne sterowanie procesami
• Mniejsze zużycie chemikaliów dzięki dokładnemu pomiarowi poziomu granicznego
• Niższe zużycie energii dzięki zoptymalizowanemu sterowaniu pompą

W ten sposób nowoczesne przełączniki poziomu granicznego łączą odpowiedzialność ekologiczną z efektywnością ekonomiczną, co stanowi kluczowy czynnik przy projektowaniu instalacji zorientowanych na przyszłość.