Verwandte Prinzipien und Klassifizierung von Füllstandssensoren

Füllstandssensoren sind Sensoren, die den Füllstand und seine Veränderungen erfassen und in ein messbares elektrisches Signal umwandeln können.

Füllstandssensoren können nach den Messarten in zwei Kategorien eingeteilt werden: Zum einen Überwachungssensor, die kontinuierlich Füllstände messen; und zum anderen schaltbare Füllstandssensoren für die Punktmessung, wie z. B. einige Füllstandssensoren. Im wirklichen Leben werden schaltbare Füllstandssensoren häufiger verwendet, da Sie die Echtzeitänderungen von Materialien meistens nicht kennen müssen.  Diese Art von Sensor wird normalerweise im automatischen Steuerungsprozess verwendet, um den überwachten Füllstand innerhalb eines bestimmten Bereichs zu halten und ein Überlaufen oder Auslaufen zu vermeiden.

Es gibt viele Messprinzipien des Füllstandsensors und der passende Füllstandsensor kann bei der Messung je nach Anwendungsfall ausgewählt werden.  Die Füllstandssensoren umfassen hauptsächlich: kapazitive, optische, Druck- und Ultraschall-Füllstandssensoren.

Der kapazitive Füllstandsensor nutzt die Behälterwand als eine Elektrode und Flüssigkeit oder Feststoff im Behälter als andere Elektrode.  Bei einer Materialänderung ändert sich die Kapazität entsprechend, so dass die entsprechende Änderung der elektrischen Größe in der Schaltung erfasst werden kann. Der Änderungswert des Pegels kann durch Umrechnen dieser relationalen Größen erhalten werden.

Mit dem optischen Füllstandssensor kann der Flüssigkeitsstand an einem bestimmten Punkt erfasst werden. Das Detektionsverfahren nutzt das Prinzip der Totalreflexion von Licht an der Grenzfläche zwischen Sensor und Flüssigkeit.  Wenn Licht emittiert wird, zeigt dies an, dass der Flüssigkeitsstand zu diesem Zeitpunkt den Sollwert erreicht hat.  Die meisten unserer Füllstandssensoren folgen diesem Prinzip.

Druck-Füllstandssensoren sind kontinuierlich messende Füllstandssensoren. Die Messung basiert hauptsächlich auf dem linearen Zusammenhang zwischen dem Innendruck der Flüssigkeit und der Tiefe des Flüssigkeitsspiegels.  Der Sensor kann am Boden des Behälters installiert werden, je höher der Flüssigkeitsstand, desto höher der Druck.

Ultraschall-Füllstandssensoren sind berührungslose, kontinuierlich messende Füllstandssensoren. Sein Arbeitsprinzip besteht darin, die Laufzeit des Ultraschallechos zu verwenden, um den Abstand zwischen dem Sensor und der ebenen Oberfläche zu messen und die Änderung zu beurteilen.  Zum Beispiel können einige Ultraschall-Füllstandssensoren die Zeitdifferenz dieses Sensortyps verwenden, um den Abstand zwischen dem Sensor und dem Ziel zu messen.