De vulniveauregeling zorgt niet voor een constante druk, maar voor een constant vulniveau.
Dit is bijvoorbeeld belangrijk voor watercontainers, tanks, putten en voor het verlagen van grondwaterniveaus. Afhankelijk van de technologie zorgt pompbesturing met niveauregeling voor een hoge mate van automatisering, voorkomt het schade of vermindert het de energiebehoefte van een systeem. Met de niveausonde, de ultrasone sonde, de radarmeting en de vlotter is er voor veel scenario’s een geschikte niveaumeter.
Niveausonde
Niveausondes meten de hydrostatische druk van de vloeistofkolom erboven. Aangezien de hydrostatische druk alleen afhangt van de hoogte boven de sensor en de dichtheid van de te meten vloeistof, kan het niveau hieruit worden bepaald. De niveausonde wordt in de vloeistof gestoken, meestal via een niveaubuis, tot net boven de bodem van de tank. De absolute druk op dit punt bestaat uit de atmosferische luchtdruk en de druk van de vloeistofkolom.
Bron: Endress & Hauser
Om ervoor te zorgen dat veranderingen in de luchtdruk boven de vloeistof de meting niet vervalsen, moet deze van de absolute druk worden afgetrokken. Hiertoe wordt de externe luchtdruk via een luchtslang in de sensorkabel doorgegeven aan de relatieve druksensor in de niveausonde; als alternatief kan een combinatie van twee absolute druksensoren het vereiste drukverschil leveren.
Echografie
Dit type sensor zendt ultrasone pulsen uit die gereflecteerd worden door het te meten oppervlak en weer opgevangen worden door de sensor. Het vulniveau kan worden berekend door de transittijd van de sensor naar het oppervlak en terug te meten. Door het oscillatiegedrag van de zender kunnen pulsen echter pas na een bepaalde minimale transittijd worden ontvangen; de minimale afstand tot het te meten oppervlak die overeenkomt met deze transittijd wordt de “blokafstand” genoemd.
Bron: Endress & Hauser
Een bewegend oppervlak, bijvoorbeeld direct na het vullen, heeft ook invloed op de resultaten. Correcte waarden kunnen daarom alleen worden bereikt als het product in rust is.
Het voordeel is dat de fysische en chemische eigenschappen van de vloeistof of het vulmateriaal de gemeten waarde meestal niet vervalsen. De ultrasone niveausensor is daarom ook geschikt voor reactieve of zeer viskeuze chemicaliën.
Radar
Radarsensoren worden voornamelijk gebruikt voor afstandsmeting over langere afstanden en voor snelheidsmeting.
De sensor zendt een draaggolffrequentie uit die gereflecteerd wordt door het te meten oppervlak. De weerkaatste frequentie en tijd van de vlucht worden geregistreerd zodat nauwkeurige uitspraken kunnen worden gedaan over de snelheid en de afstand tot de sensor. Radarsensoren zijn uiterst nauwkeurig, zelfs bij slecht zicht.
Bij gebruik als niveausensor kan de echo van de containerbodem worden geanalyseerd naast de echo van het oppervlak. Aangezien de voortplantingssnelheid van het radarsignaal afhankelijk is van het medium, verandert de voortplantingstijd van het signaal evenredig met de vulling.
De twee metrologisch onafhankelijke meetwaarden voor de hoogte boven en onder het oppervlak kunnen worden gebruikt om de plausibiliteit van de andere waarde te controleren en de nauwkeurigheid van de niveauregeling te vergroten.
Vlotter
Vlotterschakelaars bestaan uit een drijflichaam dat wordt opgewerveld door de te meten vloeistof en dat schakelt door de opwaartse kracht. Hun nadeel is dat hun schakeldrempel alleen kan worden gewijzigd door de montagepositie te wijzigen. Het systeem is daarom niet bijzonder flexibel.
Vlotters worden vaak gebruikt als extra sensoren voor redundante droogloop- of overloopbeveiliging of voor de eenvoudigste regelingen waarbij geen bijzondere nauwkeurigheid vereist is, bijvoorbeeld in de niveauregeling van een toiletreservoir.
Door hun eenvoudige mechanica worden vlotters ook beschouwd als bijzonder robuuste en degelijke niveausensoren, daarom worden ze ook gebruikt in putontwatering.