Een complete gids voor niveaumethoden: statische druk, ultrasoon, radar en optisch

Niveaumeting is een cruciale parameter in industrieën variërend van waterzuivering tot petrochemie. Verschillende processen, media en omgevingen vereisen verschillende sensortechnologieën. Hier vergelijken we vier veelgebruikte niveaumethoden — hun werkingsprincipes, voordelen, beperkingen en ideale toepassingsscenario's — zodat u een weloverwogen keuze kunt maken.

Statische druk (hydrostatische) niveaumeting

Principe Gebaseerd op de hydrostatische druk uitgeoefend door een vloeistofkolom:

Druk op een bepaalde diepte = Vloeistofdichtheid × Zwaartekrachtversnelling × Hoogte van de vloeistof.

Een druksensor aan de onderkant van een tank meet deze druk, die vervolgens wordt omgezet in niveau.

Voordelen

• Eenvoudig, kosteneffectief en bewezen
• Werkt in verschillende tankvormen
• Hoge nauwkeurigheid voor schone vloeistoffen

Beperkingen

• Vereist kennis van de vloeistofdichtheid (dichtheidsveranderingen beïnvloeden de nauwkeurigheid)
• Niet ideaal voor vaste stoffen of slurries met variabele dichtheid
• Sensor moet in contact zijn met het procesmedium

Typische toepassingen

• Waterreservoirs, chemische opslagtanks, afvalwaterputten

Ultrasone niveaumeting

Principe Gebruikt hoogfrequente geluidsgolven:

• De transducer zendt een ultrasone puls uit naar het vloeistofoppervlak.
• De echo-terugkeertijd wordt gemeten en omgezet in afstand/niveau.

Voordelen

• Contactloze meting
• Geen bewegende delen → weinig onderhoud
• Werkt met de meeste vloeistoffen en sommige vaste stoffen

Beperkingen

• Nauwkeurigheid beïnvloed door schuim, dampen, stof, turbulentie en temperatuur
• Vereist een helder pad tussen transducer en oppervlak

Typische toepassingen

• Waterzuiveringstanks, graansilo's, vaten in de voedingsmiddelenindustrie

Radar (microgolf) niveaumeting

Principe Gebruikt elektromagnetische (microgolf) golven:

• De radarantenne zendt pulsen uit naar het productoppervlak.
• Gereflecteerde signalen worden gemeten om het niveau te berekenen.

Twee hoofdtypen: Gepulseerd en FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave) radar.

Voordelen

• Contactloos, niet beïnvloed door temperatuur, druk, dampen of stof
• Zeer hoge nauwkeurigheid
• Werkt in uitdagende omstandigheden (stoom, schuim, hoge druk)

Beperkingen

• Hogere initiële kosten
• Vereist de juiste antenneselectie en installatie

Typische toepassingen

• Olie- en gasopslagtanks, chemische reactoren, hogedrukketels

Optische (laser of fotonische) niveaumeting

Principe Twee hoofdbenaderingen:

• Laser-afstandsmeting: zendt een laserstraal naar het oppervlak en meet de reflectietijd.
• Optische puntsensoren: detecteren aanwezigheid/afwezigheid van vloeistof met behulp van lichtbreking.

Voordelen

• Extreem snelle respons
• Hoge precisie voor bepaalde toepassingen
• Contactloze opties beschikbaar

Beperkingen

• Lasersystemen kunnen duur zijn
• Optische puntsensoren meten alleen op één niveaupunt
• Prestaties beïnvloed door transparantie, kleur of oppervlakreflectie

Typische toepassingen

• Zeer nauwkeurige tankmeting, verpakkingslijnen, halfgeleidervloeistof

Vergelijking zij aan zij

Selectielogica

1. Vloeistoffen met stabiele dichtheid, budgetvriendelijk → Statische druk
2. Contactloos voor schone tanks → Ultrasoon
3. Veelomgeving industriële omgeving, hoogste nauwkeurigheid → Radar
4. Snel, pinpoint detectie of precisie afstandsmeting → Optisch

Eindconclusie Er is geen 'one‑size‑fits‑all' in niveaumeting. Uw beste keuze balanceert procesomstandigheden, nauwkeurigheidseisen, installatiebeperkingen, en budget. Begrijpen hoe elke technologie werkt — en zijn sterke punten en afwegingen — is de eerste stap naar betrouwbare, langdurige prestaties.