Kürzlich habe ich die Füllstandsmessung mittels der hydrostatischen Druckmesstechnik erläutert; „Was versteht man unter hydrostatischem Druck bzw. hydrostatischer Füllstandsmessung?“ Doch wie funktioniert die hydrostatische Füllstandsmessung genau?
Füllstandsmessung in offenen Behältern
Für den Einsatz in offenen Geometrien wie belüfteten Tanks, offenen Becken und Behältern, aber auch Brunnen und Gewässern, bieten Messtechnikhersteller wie WIKA speziell zu diesem Zweck entwickelte Pegelsonden bzw. Tauchsonden. Pegelsonden werden vollständig in die zu messende Flüssigkeit eingetaucht und eignen sich daher besonders für unterirdische Anwendungen.
Füllstandsmessung in geschlossenen Behältern
In geschlossenen Geometrien wie z.B. gekapselten Tanks und Behältern werden grundsätzlich konventionelle Drucksensoren bzw. Druckmessumformer eingesetzt, die von außen in den Behälter eingeschraubt werden. Drucksensoren eignen sich daher besonders für oberirdische Anwendungen an freistehenden Tanks und Behältern.
Eine Pegelsonde, z. B. WIKA Typ LH-20, bzw. ein konventioneller Drucksensor misst die höhenabhängig wirkende Gewichtskraft der Flüssigkeitssäule als hydrostatischen Druck. Diese Druckmessung ist direkt proportional zur Füllstandshöhe bzw. Flüssigkeitssäule am Messpunkt des Drucksensors.
Es ist also für die Füllstandsmessung notwendig, den Drucksensor so nah wie möglich auf Höhe des Behälterbodens zu platzieren. Der gemessene hydrostatische Druck entspricht dann der Höhe der Flüssigkeitssäule vom bodennahen Messpunkt bis hin zur Medienoberfläche.
Da der hydrostatische Druck aber keine geometrische Messgröße darstellt, wird die Füllhöhe durch den Abstand der Medienoberfläche zum Messpunkt durch die Druckmessung berechnet. Die Gewichtskraft der Flüssigkeitssäule, also der hydrostatische Druck, ist jedoch nicht nur zur Füllhöhe, sondern auch zur spezifischen Dichte des Mediums und der Erdschwerebeschleunigung bzw. Schwerkraft direkt proportional.
Im nächsten Artikel erkläre ich daher detailliert die Berechnung der Füllhöhe, speziell anhand des Einflusses der spezifischen Dichte des Mediums.
Hinweis
Weitere Informationen zu Pegelsonden finden Sie auf unserer WIKA-Webseite. Sie möchten Pegelsonden kaufen? In unserem WIKA Online-Shop finden Sie einige unserer Standard-Ausführungen.
