UMLAUFKAMMERN ZU SPIEGELMESSERN

Messung der Spiegelhöhe von Flüssigkeiten und Schüttgütern in Druckgefäßen, Behältern oder Silos ist wichtiger Bestandteil des Regelsystems der industrielen Anwendungen. In der Praxis werden zu diesem Zweck Umlaufkammern benutzt, die entweder an das Gefäß geschweißt werden, oder an das Gefäß mit Hilfe einer zerlegbaren Flanschverbindung montiert werden und bilden dann einen Bypass.
Die Schweißverbindung der Umlaufkammer mit Gefäß hat den Vorteil im niedrigeren Gewicht und perfekter Dichtheit der Verbindung. Nachteil ist, dass es unmöglich ist, nichtzerstörend die Verbindung auseinanderzunehmen. Die Verbindung der Umlaufkammer mit dem Gefäß mit einem Flansch ist im Hinblick auf die etwaige Demontage der Anlage günstig, der Nachteil ist dabei höheres Gewicht und nicht vollkommene Dichtheit der Verbindung. In beiden Fällen entspricht aber, Dank der direkten Verbindung des Gefäßes mit der Umlaufkammer, die Spiegelhöhe in der Umlaufkammer der Spiegelhöhe im gemessenen Gefäß.
Die Umlaufkammern sind keine selbständigen Messgeräte. Es handelt sich nur um Gehäuse, in die Messgeräte, sog. Spiegelmesser, eingelegt werden. Diese können kontaktlos oder mit Kontakt sein und können auf unterschiedlichen physikalischen Prinzipien arbeiten.
Grundlegender Typ der kontaktlosen Spiegelmesser sind magnetische Standzeiger. Im Innen der Umlaufkammer ist ein zylindrischer Schwimmer, in dem ein permanentes Magnet eingebaut ist, der genau in der Spiegellage angebracht ist. Das magnetische Feld verbreitet sich über die Kammerwand an die äußere Induktionsleiste, die visuell die Spiegelhöhe in der Kammer und im Gefäß darstellt. Es sind zuverlässige Anlagen, die auch in aggressiver Umgebung, bei hohen Temperaturen und Drucken auch dort, wo Explosionsgefahr droht, benutzt werden können.
Reflektometrische Spiegelmesser sind typisches Beispiel der Spiegelmesser mit Kontakt. Sie arbeiten auf dem Prinzip der Mikrowellenradarimpulse, die das Spiegelmessergehäuse emittiert. Der Sender ist auf einem Stab oder Seil unter dem Spiegel des gemessenen Mediums in der Umlaufkammer placiert. Das Radarsignal ist in Richtung zum Spiegel mit Geschwindigkeit etwa 300 000 km/s gesendet und strahlt vom Spiegel zurück. Die Stärke des zurückstrahlenden Signals hängt von der Permitivität des Mediums ab. Je höher die Permitivität ist, desto stärker ist das zurückstrahlende Signal. Ausgewertet wird die Dauer zwischen dem Senden und Empfang des zurückstrahlenden Signals, sog. TDR – Time Domain Reflection. Die reflektometrischen Spiegelmesser werden sehr einfach in Betreib gesetzt. Sie sind gegen Spiegelschwankungen oder Änderung der Betriebsbedingungen beständig.
Die Umlaufkammern sind aus einer breiten Skala von Werkstoffen herzustellen. Am häufigsten werden wärmefester legierter Stahl, rostfreier Stahl und bei niedrigen Betriebsparametern und nichtaggressiver Umgebung Hartstahl benutzt.

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