2 Senzory
2.5 Senzory na meranie výšky a polohy

Ide o typické meracie automatizované úlohy, ktoré sú špecifické pre konkrétne objekty merania, napr. hladina kvapaliny, sypké materiály. Meranie výšky je obvykle doplňované výpočtom množstva. Je možné vypočítať množstvo pomocou dát zaznamenaných pri meraní výšky, pričom je samozrejmá závislosť na tvare nádoby (napríklad nádrže), v ktorej sa meria konkrétna výška hladiny. Keď sa meranie vykonáva v nádobách s nemenným prierezom a nemennou výškou, vyhodnotenie je veľmi jednoduché.

Ultrazvukové meranie výšky

Výškomery (väčšinou vo forme hladinomerov) založené na princípe ultrazvuku využívajú dve metódy. V prvom prípade sa meria doba prechodu ultrazvukovej vlny od vysielača odrazom od povrchu späť k prijímaču a vzdialenosť sa vypočítava z nameraného času a rýchlosti ultrazvuku v známom prostredí. Táto metóda sa používa pre kontinuálne meranie pozície hladiny povrchu. Druhá metóda vyhodnocuje útlm ultrazvukových vĺn v závislosti od zloženia prostredia, ktorým ultrazvuk prechádza. To je vhodné pre kontinuálne bezkontaktné meranie pozície hladiny povrchu v otvorených aj uzavretých nádržiach s kvapalinou alebo so sypkými materiálmi. Môžu byť použité pre znečistený sneh, mazľavé materiály a za určitých okolností aj na detekciu hladiny peny. Výhodami sú absencia pohyblivých častí, bezdotykové kontinuálne meranie, možnosť inštalácie na vonkajšiu nádrž bez porušenia jej tesnenia, kompaktná konštrukcia snímačov, rozlíšenie až do 1 mm a vysoká presnosť meraní. Nevýhodou môže byť ovplyvnenie signálu prítomnosťou dymu, prachu, peny a rušivé pôsobenie turbulentnej hladiny povrchu.

Radarové a laserové meranie výšky a vzdialenosti

Radarové senzory na meranie hladiny pracujú analogicky ako ultrazvukové hladinomery ale s pomocou elektromagnetických vĺn, ktoré sa šíria cez médium rýchlosťou svetla. Mikrovlnné žiarenie je definované ako frekvencia vĺn väčšia než asi 2 GHz. Radarové hladinomery používajú dve metódy merania: metódu časovú (impulznú) a metódu frekvenčnú (s modulovaným signálom).

Radarové hladinomery fungujú bez pohyblivých mechanických častí a vykazujú veľkú presnosť (±1 mm) a spoľahlivosť aj pri veľmi náročných prevádzkových podmienkach (vysoká teplota, tlak, agresívne prostredie). Laserové senzory na meranie vzdialenosti vysielajú milióny krátkych impulzov laserového svetla za sekundu a zaznamenávajú čas, ktorý potrebujú na dosiahnutie cieľa a na cestu späť k senzoru. Všeobecne platí, že veľký rozsah senzora umožňuje merať vzdialenosť malých prvkov alebo objektov aj keď je senzor namontovaný vo veľkej vzdialenosti od nebezpečnej oblasti výrobného procesu. Jasné a dobre viditeľné svetlo vyžarované laserovým lúčom urýchľuje aktiváciu senzora.