Hydrostatische Füllstandsmessung ist eine bewährte Methode zur Überwachung von Flüssigkeitsständen in Tanks. Je nach Tanktyp und Medium sind jedoch verschiedene Aspekte zu beachten – vor allem bei geschlossenen Systemen oder speziellen Flüssigkeiten.
Die hydrostatische Druckmessung gehört zu den zuverlässigsten und einfachsten Verfahren zur Füllstandsmessung in flüssigkeitsführenden Tanks. Im Folgenden erklären wir, wie diese Messmethode funktioniert und worauf Anwender achten sollten.
Bei der hydrostatischen Füllstandsmessung wird der Druck der Flüssigkeitssäule ermittelt, die auf den am Boden des Tanks angebrachten Drucksensor wirkt. Dieser hydrostatische Druck steht in direktem Zusammenhang mit der Füllhöhe und der Dichte der Flüssigkeit. Die Berechnung erfolgt über folgende Formel:
h = p / ρ
h steht für die Füllhöhe, p für den hydrostatischen Druck und ρ für die spezifische Dichte der Flüssigkeit. Entscheidend ist dabei nicht die Gesamtmenge der Flüssigkeit, sondern lediglich deren Höhe im Behälter.
Beispiel: Eine 3 Meter hohe Wassersäule erzeugt denselben Druck – egal, ob sie sich in einem schmalen oder breiten Tank befindet.
Wird Wasser als Medium verwendet, kann die Dichte in der Regel vernachlässigt werden. Bei anderen Flüssigkeiten muss der Sensor entsprechend skaliert werden, um genaue Ergebnisse zu liefern. Kompliziert wird es, wenn sich in einem Tank verschiedene Flüssigkeiten befinden – hier müsste zusätzlich zur Druckmessung auch die Dichte erfasst werden.
Ob oberirdisch oder im Boden eingelassen – bei offenen Tanks sorgt der Druckausgleich mit der Atmosphäre für einfache Messbedingungen. Der Sensor kann direkt am Boden angebracht oder als Tauchsonde von oben eingeführt werden.
In geschlossenen Behältern – z. B. in der Chemie- oder Ölindustrie – herrscht häufig ein höherer Gasdruck als in der Umgebung. Dieser wirkt zusätzlich auf die Flüssigkeit und somit auch auf den Drucksensor. Ohne Korrektur würde dies zu falschen Füllstandsergebnissen führen.
In solchen Fällen müssen zwei Drücke gemessen werden:
Aus der Differenz ergibt sich der tatsächliche hydrostatische Druck. Dafür werden Differenzdrucksensoren eingesetzt.
Die hydrostatische Füllstandsmessung ist besonders bei konstanten Bedingungen sehr zuverlässig. Anwender sollten dabei stets beachten:
Während bei Wasser meist Edelstahl-Sensoren ausreichen, können bei aggressiven oder korrosiven Flüssigkeiten Spezialmaterialien wie Titan oder PVDF notwendig sein. Mit den passenden Sensoren und der richtigen Konfiguration lässt sich so eine präzise und langlebige Füllstandsmessung realisieren – selbst unter anspruchsvollen Bedingungen.