Seviye Ölçüm Yöntemlerine Eksiksiz Bir Kılavuz: Statik Basınç, Ultrasonik, Radar ve Optik

Seviye ölçümü su arıtmadan petrokimyasallara kadar çeşitli endüstrilerde kritik bir parametredir. Farklı prosesler, ortamlar ve çevreler farklı sensör teknolojileri gerektirir. Burada, dört yaygın olarak kullanılan seviye ölçüm yöntemini — çalışma prensiplerini, avantajlarını, sınırlamalarını ve ideal uygulama senaryolarını — karşılaştırıyoruz, böylece bilinçli bir seçim yapabilirsiniz.

Statik Basınç (Hidrostatik) Seviye Ölçümü

Prensip Bir sıvı sütununun uyguladığı hidrostatik basınca dayanır:

Belirli bir derinlikteki basınç = Sıvı yoğunluğu × Yerçekimi ivmesi × Sıvı yüksekliği.

Bir tankın altındaki bir basınç vericisi bu basıncı ölçer ve daha sonra seviyeye dönüştürülür.

Avantajları

• Basit, uygun maliyetli ve kanıtlanmış
• Çeşitli tank şekillerinde çalışır
• Temiz sıvılar için yüksek doğruluk

Sınırlamaları

• Akışkan yoğunluğu bilgisi gerektirir (yoğunluk değişiklikleri doğruluğu etkiler)
• Değişken yoğunluğa sahip katılar veya bulamaçlar için ideal değildir
• Sensör proses ortamı ile temas halinde olmalıdır

Tipik Uygulamalar

• Su depoları, kimyasal depolama tankları, atık su çukurları

Ultrasonik Seviye Ölçümü

Prensip Yüksek frekanslı ses dalgaları kullanır:

• Transdüser, sıvı yüzeyine doğru bir ultrasonik darbe yayar.
• Geri dönüş yankı süresi ölçülür ve mesafe/seviyeye dönüştürülür.

Avantajları

• Temassız ölçüm
• Hareketli parça yok → düşük bakım
• Çoğu sıvı ve bazı katılarla çalışır

Sınırlamaları

• Doğruluk köpük, buhar, toz, türbülans ve sıcaklıktan etkilenir
• Transdüser ve yüzey arasında net bir yol gerektirir

Tipik Uygulamalar

• Su arıtma tankları, tahıl siloları, gıda endüstrisi kapları

Radar (Mikrodalga) Seviye Ölçümü

Prensip Elektromanyetik (mikrodalga) dalgalar kullanır:

• Radar anteni, ürün yüzeyine doğru darbeler yayar.
• Yansıyan sinyaller seviyeyi hesaplamak için ölçülür.

İki ana tip: Darbeli ve FMCW (Frekans Modülasyonlu Sürekli Dalga) radar.

Avantajları

• Temassız, sıcaklık, basınç, buhar veya tozdan etkilenmez
• Çok yüksek doğruluk
• Zorlu koşullarda çalışır (buhar, köpük, yüksek basınç)

Sınırlamaları

• Daha yüksek ilk maliyet
• Doğru anten seçimi ve kurulumu gerektirir

Tipik Uygulamalar

• Petrol ve gaz depolama tankları, kimyasal reaktörler, yüksek basınçlı kazanlar

Optik (Lazer veya Fotonik) Seviye Ölçümü

Prensip İki ana yaklaşım:

• Lazer mesafe ölçümü: yüzeye bir lazer ışını gönderir ve yansıma süresini ölçer.
• Optik nokta sensörleri: ışık kırılması kullanarak sıvının varlığını/yokluğunu tespit eder.

Avantajları

• Son derece hızlı tepki
• Belirli uygulamalar için yüksek hassasiyet
• Temassız seçenekler mevcuttur

Sınırlamaları

• Lazer sistemleri pahalı olabilir
• Optik nokta sensörleri yalnızca tek bir seviye noktasında ölçüm yapar
• Performans şeffaflık, renk veya yüzey yansıtma kabiliyetinden etkilenir

Tipik Uygulamalar

• Yüksek hassasiyetli tank ölçümü, paketleme hatları, yarı iletken sıvı

Yan Yana Karşılaştırma

Seçim Mantığı

1. Kararlı yoğunluklu sıvılar, bütçe dostu → Statik basınç
2. Temiz tanklar için temassız → Ultrasonik
3. Zorlu endüstriyel ortam, en yüksek doğruluk → Radar
4. Hızlı, nokta tespiti veya hassas mesafe ölçümü → Optik

Sonuç Seviye ölçümünde “tek beden herkese uyar” diye bir şey yoktur. En iyi seçiminiz proses koşulları, doğruluk gereksinimleri, kurulum kısıtlamaları ve bütçe arasında bir denge kurar. Her teknolojinin nasıl çalıştığını — ve güçlü ve zayıf yönlerini — anlamak, güvenilir, uzun vadeli performansın ilk adımıdır.