Měření hladiny kapalin

Hlavní principy měření všech typů kapalin i sypkých látek jsou:

• mechanické hladinoměry
• hydrostatické hladinoměry
• elektronické hladinoměry
• pneumatické hladinoměry

Podrobný popis principů měření hladiny je možno například nalézt na webových stránkách výrobců a prodejců hladinoměrů.

Vyrábíme jednoduché bateriové zařízení, které měří skokově (4 úrovně) hladinu vody a ostatních elektricky vodivých kapalin. Předností zařízení je konstrukce jednoduchého čidla, které se dá snadno upravit na různou výšku. Zařízení potřebuje minimální údržbu (podle znečistění měřené kapaliny vyčistit měřící kabel).

Popis elektroniky indikátoru HLADINA1 a vzhled měřící sondy.

V následujícím příspěvku bude popsán nový výrobek firmy SMTplus a možnosti měření s ním. Jedná se o zařízení, které je schopno na principu elektrické vodivosti jednoduše měřit hladinu nehořlavých a kapalin. Zařízení je možno použít k indikaci hladiny ve studních pro užitkovou i pitnou vodu, odpadních jímkách, reservoárech vody pro zalévání v karavanech i jiných zařízeních. Podmínkou je aby indikovaná kapalina vykazovala elektrickou vodivost. Indikátor se nesmí používat pro indikaci nebezpečných a hořlavých kapalin. Další podrobnosti o indikátoru jsou uvedeny v navod.

Na následujícím obrázku je uvedena elektronika indikátoru HLADINA1.

Elektronika indikátoru je umístěna v robustní plastové skříňce velikosti 130 x 85 x 55mm, která je odolná vůči stříkající vodě. Elektronika je napájena 9V baterií 6F22. Zařízení pracuje na principu měření elektrické vodivosti kapaliny. Pracuje na dotaz, po stisku tlačítka se rozsvítí patřičná LED dioda, která indikuje stav hladiny ve čtyřech stupních (0, 1/4, 1/2, 3/4, 1) a zároveň dojde k osvětlení popisu. Vzhledem k zapínání zařízení na dotaz může baterie velkou dobu vydržet. Snímač hladiny s kabelem je tvořen desetižilovým kabelem typu AWG28-10H, na jehož konci jsou realizovány měřící odbočky podle požadavků měření (viz. obrázek)

Použití indikátoru hladiny

Na následujícím obrázku jsou uvedeny možnosti měření s přístrojem HLADINA. Údaj v kroužku na obrázcích ukazuje stav na indikátoru. Pokud chceme měřit skutečnou hodnotu hladiny z které je možno usoudit na množství kapaliny, sondu umístíme tak, aby bylo závaží umístěno na dno nádrže. Pokud chceme měřit maximální a minimální úroveň hladiny, sondu umistíme podle druhého obrázku.

Umístění indikátoru hladiny

Na následujícím obrázku jsou uvedeny možnosti umístění indikátoru ve venkovním prostředí:

• umístění v nadzemní nádrži
• umístění v podzemní nádrži

Skříňka elektroniky může být umístěna v budově, nebo ve venkovním prostředí až 100m od měřící sondy. Doporučuje se ji umístit mimo dosah slunce a deště. Doporučujeme dodanou délku vodiče (15m) nezkracovat, v případě realizace nové měrky starou pouze odstřihneme a zbylém vodiči realizujeme podle novou.

Provedení a realizace měřící sondy

Na následujícím obrázku je uvedeno provedení sondy s měřícími odbočkami. Ukončení vodiče sondy je „detail zde” .Tento konec zašroubujeme do svorkovnice na přístroji. U vodiče obnažíme po délce 10mm izolaci a po dvojicích zkroutíme, případně propájíme.
Odbočky v definovaných místech vzniknou odtržením a ustřižením dvojice vývodů v patřičné délce a odstraněním izolace v délce přibližně 5mm (konce neupravovat) „detail zde” . Na poslední dvojici vodičů (jeden z nich je červeně označen), po obnažení izolace přivážeme na uzel matici M12 jako závaží.
V případě že potřebujeme umístit měřící sondu ve větší vzdálenosti než je 30m, což je dodávaná délka vodiče v kotouči, použijeme pro spojení přídavný vodič.Jedná se o stejný desetižilový kabel typu AWG28-10H. U vzorku byla bez problému zkoušena celková délka vodiče 60m. Pro jeho prodloužení použijeme lustrovou svorku. „detail zde” . Spojení je třeba udržovat v suchu.

Realizace sondy pro konkrétní podmínky

Dále bude uveden přesný postup realizace měřící sondy pro konkrétní úroveň hladiny tak, aby údaj na přístroji odpovídal skutečnosti.
1) Změříme výšku hladiny ode dna nádrže (např. tyčí, nebo lanem)
2) Změřenou výšku rozdělíme na čtvrtiny a v těchto místech realizujeme měřící odbočky. Na konec sondy (dvojice s červeným vodičem) uvážeme na suk matici M12. Nesmíme zapomenout asi 5mm odizolovat konec dvojice vývodů.
3) Sondu zavěsíme do nádrže, tak aby zátěž byla na dně (obrázek "Hlídání hladiny)
4) V případě že potřebujeme indikovat pouze maximální a minimální úroveň je třeba změřit     maximální a minimální úroveň hladiny.
5) Změřenou výšku rozdělíme na čtvrtiny a v těchto místech realizujeme měřící odbočky a na konec uvážeme matici M12.
6) Sondu zavěsíme do nádrže tak, aby polovina měřícího rozsahu byla v místě pravděpodobné (střední) hladiny podle obrázku "Hlídání definovaného sloupce".

Údržba indikátoru hladiny

Pokud u indikátoru hladiny začne svítit zaráz víc úrovní, je třeba vyjmout sondu a očistit měřící odbočky. Interval čistění záleží na charakteru kapaliny. Reálný interval je kolem poloviny roku. Je potřeba vyjmout měřící sondu a otřít ji nějakým drsným povrchem (ideální je houba na mytí nádobí). Výdrž baterie v indikátoru závisí na četnosti odečítání údaje, prakticky to může být i několik let. Jinak indikátor nepotřebuje žádnou údržbu.

Informuje: Doc. Ing. Josef Šandera, Ph.D.
Aktualizace: 03/2022