Materiały sypkie, takie jak piasek, zboże oraz wszelkiego rodzaju granulaty wykorzystywane w zakładach przemysłowych przechowywane są w zamkniętych silosach i zbiornikach. Do optymalnego zarządzania takimi pojemnikami niezbędna jest znajomość poziomu ich zapełnienia. Do tego celu wykorzystywane są różnego rodzaju sondy i czujniki pomiarowe.
Sondy pojemnościowe
Przy mierzeniu poziomu surowców sypkich korzysta się z metod kontaktowych oraz bezkontaktowych. Pierwsze z wymienionych wykorzystywane są zwykle do wykonywania pomiarów materiałów o niewielkiej granulacji. W przypadku tej metody urządzenie pomiarowe ma bezpośredni kontakt z surowcem znajdującym się w silosie, bądź innym zbiorniku. Do najpopularniejszych i najczęściej wykorzystywanych kontaktowych urządzeń pomiarowych zaliczyć należy czujniki pojemnościowe. W miernikach tych wykorzystywane jest zjawisko pojemności elektrycznej. Do jej zmierzenia niezbędne jest zastosowanie dwóch elektrod tworzących kondensator. Elektrodą pomiarową jest czujnik pojemnościowy, a elektrodą odniesienia metalowe ściany silosu bądź innego zbiornika.
Bezkontaktowe czujniki pomiarowe
W sytuacji, gdy stykanie się miernika z surowcem jest niemożliwe lub niepożądane wykorzystuje się bezkontaktowe metody badania poziomu materiałów sypkich w zbiornikach. Jedną z nich jest metoda ultradźwiękowa, której istota działania jest niezwykle prosta. Nadajnik umieszczony w zamkniętym zbiorniku emituje falę ultradźwiękową, która po odbiciu się od surowca jest przechwytywana przez odbiornik. Znając czas, który pokonuje fala i jej prędkość, można precyzyjnie ustalić odległość pomiędzy nadajnikiem i surowcem, a co za tym idzie poziom wypełnienia zbiornika. Do bezkontaktowego mierzenia poziomu materiałów sypkich wykorzystuje się także metodę radarową, która działa podobnie do metody ultradźwiękowej. W tym wypadku jednak mierzony jest czas przelotu impulsów mikrofalowych emitowanych przez antenę i odbijanych od powierzchni produktu.
Rodzaje stosowanych sygnalizatorów
Podczas wykonywania pomiarów poziomu materiałów sypkich stosuje się nie tylko mierniki, ale i różnego rodzaju sygnalizatory. Do najczęściej stosowanych zaliczyć należy czujniki wibracyjne w postaci prętów, które w momencie kontaktu z medium znajdującym się w zbiorniku zaczynają wibrować. Do informowania o przepełnieniu zbiornika wykorzystuje się sygnalizatory wirnikowe. W procesie napełniania i opróżniania zbiornika stosuje się czujniki przechyłowe, a do badania poziomu surowców przewodzących, takich jak miał węglowy lub mokry piasek, używa się urządzeń konduktometrycznych. Za najbardziej uniwersalne uznawane są sygnalizatory pojemnościowe, które mogą być wykorzystywane do wskazywania poziomu materiałów sypkich o niewielkiej granulacji.
Podsumowanie
Znajomość poziomu materiałów sypkich w zbiornikach znacząco ułatwia organizację procesów logistycznych w firmach i zakładach produkcyjnych. Odpowiednio dobrane metody kontaktowe lub bezkontaktowe wykorzystuje się w branży spożywczej, farmaceutycznej, rolnictwie oraz innych gałęziach przemysłu.
