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Messung des Flüssigkeitsstands in einem geschlossenen Tank - Vergleich von Messverfahren und -geräten

Die Überwachung des Füllstands in geschlossenen Tanks ist wichtig für die Sicherheit und die betriebliche Effizienz, insbesondere in Branchen wie der Petrochemie, der Chemie, der Pharmazie und der Lebensmittelindustrie. Falsche Flüssigkeitsstände können zu übermäßigem Druck oder Vakuum im Tank führen, was wiederum Geräteausfälle, das Austreten von Chemikalien oder sogar Explosionen zur Folge haben kann. Darüber hinaus ist eine genaue Überwachung des Flüssigkeitsstands der Schlüssel zur Aufrechterhaltung der Produktqualität. Die Füllstandsmessung in geschlossenen Tanks ist komplizierter als in offenen Tanks. Sie fragen uns oft, wie man sicher und effektiv messen kann, insbesondere in Druckbehältern. In diesem Blog-Beitrag beantworten wir diese Frage und erörtern zwei Messoptionen - die Verwendung eines Differenzdruckmessumformers oder eines Schwimmer-Füllstandmessers. Lesen Sie weiter und wählen Sie die richtige Methode und Ausrüstung für die Füllstandsmessung in geschlossenen Tanks!

Unterschied zwischen Füllstandsmessung in offenen und geschlossenen Tanks

In offenen Tanks wird der Flüssigkeitsstand in der Regel mit Bezug auf den atmosphärischen Druck gemessen. In diesem Fall ist der hydrostatische Druck der Flüssigkeit direkt proportional zur Tiefe der Flüssigkeit. In geschlossenen Tanks ist die Situation komplizierter, da der Druck im Inneren des Tanks nicht konstant ist und vom atmosphärischen Druck abweichen kann. Daher muss in diesem Fall bei der Füllstandsmessung sowohl der hydrostatische Druck der Flüssigkeit als auch der Druck im Inneren des Tanks berücksichtigt werden.



Methoden zur Messung von Füllständen in geschlossenen Tanks

  1. Hydrostatische Füllstandsmessung (Druckmessung): Die gebräuchlichste Methode, die den hydrostatischen Druck am Boden des Tanks unter Berücksichtigung des Luft- oder Gasdrucks über der Flüssigkeit misst. Differenzdruckmessumformer, wie z.B. der JUMO dTRANS p20 DELTA, sind für diesen Zweck ideal geeignet.
  2. Schwimmermessung: Sie arbeitet mit einem Schwimmer, der mit dem wechselnden Füllstand der Flüssigkeit ansteigt und die Füllstandsinformation an den Messumformer weitergibt. Messumformer aus der JUMO NESOS-Serie sind ein Beispiel für solche Geräte.
  3. Ultraschall- und Radarmessung: Bei diesen Verfahren werden Wellen (Ultraschall- oder Radiowellen) ausgesendet und die Zeit ihrer Reflexion an der Flüssigkeitsoberfläche gemessen.
  4. Kapazitive Messung: Verwendet Änderungen der elektrischen Kapazität zwischen Elektroden, die in eine Flüssigkeit eingetaucht sind, wenn sich der Füllstand ändert.

Jedes dieser Verfahren hat seine eigenen Vorteile und Grenzen, so dass es wichtig ist, die geeignete Technologie je nach der spezifischen Anwendung und den Tankbedingungen auszuwählen.

JUMO dTRANS p20 DELTA Differenzdruckmessumformer mit Anzeige (403022)

JUMO dTRANS p20 DELTA Differenzdruckmessumformer mit Anzeige (403022)

Füllstandmessung in geschlossenen Tanks mit einem Differenzdruckmessumformer 

Ein Differenzdruckmessumformer wie der JUMO dTRANS p20 DELTA arbeitet nach dem Prinzip der Differenzdruckmessung. Bei geschlossenen Behältern bezieht sich diese Messung auf den hydrostatischen Druck der Flüssigkeit und den Druck im Inneren des Behälters. Durch die Berechnung der Differenz zwischen diesen beiden, die proportional zur Höhe der Flüssigkeitssäule im Tank ist, kann der Messumformer den Flüssigkeitsstand genau bestimmen. Bei der Installation des Druckmessumformers ist es wichtig, auf einen geeigneten Einbauort zu achten, um Bereiche mit großen Druck- oder Temperaturschwankungen zu vermeiden.

Bei der Messung mit einem Differenzdruckmessumformer werden zwei Messstellen benötigt:

  • Bodenkapillare: Sie wird am Boden des Tanks angebracht und misst den Gesamtdruck der Flüssigkeitssäule.

Dieser besteht aus zwei Drücken gleichzeitig:

  • Druck aufgrund der Tiefe der Flüssigkeit (hydrostatischer Druck).
  • Behälterinnendruck, der durch verschiedene Faktoren, wie z.B. Gärungsprozesse, verursacht werden kann.
  • Die obere Kapillare: ist so angebracht, dass sie nicht in direktem Kontakt mit der Flüssigkeit steht, so dass sie nur den Innendruck des Tanks misst, ohne den hydrostatischen Druck der Flüssigkeit zu berücksichtigen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass man zur Bestimmung des tatsächlichen Flüssigkeitsstandes im Tank die Differenz zwischen dem Druck, der am unteren Messpunkt gemessen wird, und dem Druck, der am oberen Messpunkt gemessen wird, kennen muss. Diese Differenz entspricht dem hydrostatischen Druck der Flüssigkeit, der proportional zu ihrer Tiefe im Tank ist.

Füllstandmessung in geschlossenen Behältern mit dem Differenzdruckmessumformer JUMO dTRANS p20 DELTA

Füllstandmessung in geschlossenen Behältern mit dem Differenzdruckmessumformer JUMO dTRANS p20 DELTA

Füllstandmessung in geschlossenen Tanks mit Schwimmer-Füllstandssensoren

Die Füllstandstransmitter der Serie JUMO NESOS sind für die kontinuierliche, präzise Messung von Flüssigkeitsständen in einer Vielzahl von Anwendungen, einschließlich geschlossener Tanks, konzipiert. Sie arbeiten nach dem Schwimmerprinzip, das auf dem archimedischen Gesetz beruht, bei dem sich der Schwimmer entlang des Leiters bewegt, wenn sich der Flüssigkeitsstand ändert. Die Schwimmer sind in verschiedenen Formen, aus Edelstahl oder Titan erhältlich.

Die Schwimmer-Füllstandanzeiger der JUMO NESOS-Reihe, wie JUMO NESOS R04 und JUMO NESOS R40 , sind in gebogener oder horizontaler Ausführung erhältlich und können seitlich montiert werden, was besonders in engen Tanks mit eingeschränktem Zugang von oben nützlich ist.

In explosionsgefährdeten Umgebungen, wie z.B. Benzintanks, ist es wichtig, Technik mit den entsprechenden Sicherheitszertifizierungen zu verwenden. Die Schwimmer-Füllstands-i-Messgeräte der JUMO NESOS-Serie sind Ex-zertifiziert, das heißt, sie können in explosionsgefährdeten Bereichen sicher eingesetzt werden.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Füllstandmessgeräte der Serie JUMO NESOS vielseitige Werkzeuge für die Füllstandmessung in geschlossenen Behältern sind. Sie bieten Flexibilität bei der Installation, Sicherheit in explosionsgefährdeten Umgebungen und die Möglichkeit, gleichzeitig Füllstand und Temperatur zu messen. JUMO NESOS Schwimmer-Füllstandssonden sind für Drücke von -1 bis 37 bar ausgelegt und damit ideal für den Einsatz in Druckbehältern. Bei der Installation ist darauf zu achten, dass der Schwimmer so eingebaut wird, dass er sich frei nach oben und unten bewegen kann.

JUMO NESOS Füllstandmessumformer Versionen

JUMO NESOS Füllstandmessumformer Versionen

Wie misst man den Flüssigkeitsstand in einem geschlossenen Tank? Zusammenfassung

Die Messung des Flüssigkeitsstandes in geschlossenen Tanks ist ein wichtiger Bestandteil vieler industrieller Prozesse. In diesem Artikel haben wir zwei Hauptansätze zur Füllstandsüberwachung in solchen Behältern vorgestellt: den Einsatz des Differenzdruckmessumformers JUMO dTRANS p20 DELTA und die Schwimmer-Füllstandsensoren der Serie JUMO NESOS.

Der Differenzdruckmessumformer JUMO dTRANS p20 DELTA ist in der Lage, aus der Messung des hydrostatischen Drucks (der so genannten Flüssigkeitssäule) und des Tankinnendrucks die Füllhöhe exakt zu bestimmen. Die nach dem Schwimmerprinzip arbeitenden Füllstandmessumformer der Serie JUMO NESOS eignen sich dagegen für Tanks mit eingeschränktem Zugang von oben und in explosionsgefährdeter Umgebung. Ihre Vielseitigkeit, Sicherheit und Präzision machen sie zu einer hervorragenden Wahl für viele industrielle Anwendungen.

Die Wahl des richtigen Messverfahrens hängt von der jeweiligen Anwendung, den Betriebsbedingungen sowie den Anforderungen an Genauigkeit und Sicherheit ab. Sowohl Differenzdruckmessumformer als auch Schwimmer-Füllstandssensoren haben ihre eigenen einzigartigen Vorteile, die sie für verschiedene Szenarien in geschlossenen Tanks geeignet machen. Die endgültige Wahl hängt von den individuellen Bedürfnissen und Besonderheiten der Anwendung und des zu messenden Mediums ab. Sprechen Sie uns an - wir helfen Ihnen bei der Auswahl des richtigen Verfahrens und der richtigen Messgeräte!"

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Ewelina Szmit

Autor

Ewelina Szmit - Content specialist +48 71 339 32 94 Ewelina.Szmit@jumo.net +48 71 339 32 94


Jakub Dąbrowski

Technischer Spezialist

Jakub Dąbrowski - Vertriebsingenieur im Innendienst +48882351471 Jakub.Dabrowski@JUMO.net +48882351471

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