Ο έλεγχος στάθμης μιας δεξαμενής με ηλεκτρικό τρόπο μπορεί να συμβεί με διάφορους τρόπους ανάλογα με τις απαιτήσεις μας και το είδος του υγρού.
Η πλέον διαδεδομένη μέθοδος είναι το ηλεκτρικό φλοτέρ. Πρόκειται για μια στεγανή διάταξη που επιπλέει στο υγρό και ανάλογα με την κατακόρυφη γωνία της στεγανής διάταξης, προκαλείται αλλαγή κατάστασης σε έναν ενσωματωμένο διακόπτη.
Από ηλεκτρολογικής άποψης, δεν υπάρχει ηλεκτρική επαφή με το υγρό, είναι μια απλή διάταξη με πολλούς συνδυασμούς που αποδίδει σημειακή στάθμη ή εύρος στάθμης. Ωστόσο η μηχανική κίνηση του φλοτέρ μέσα σε έναν υγρό θάλαμο, μπορεί να παρουσιάσει διάφορες δυσλειτουργίες όπως: εμπλοκή του μηχανισμού σε άλλες διατάξεις μέσα στο θάλαμο, συσσώρευση υλικών πάνω στο φλοτέρ και τα καλώδια του, διάβρωση του στεγανού περιβλήματος, της καλωδίωσης ή σκλήρυνση τους με μείωση της ικανότητας κίνησης και της αξιοπιστίας του.
Μια άλλη δημοφιλής μέθοδος είναι τα ηλεκτρόδια στάθμης, που εφαρμόζονται σε αγώγιμα υγρά. Πρακτικά η μέθοδος αυτή δουλεύει σε χαμηλή τάση με το κύκλωμα να κλείνει μέσω του υγρού.
Από ηλεκτρολογικής άποψης η χρήση του υγρού ως μέρος του κυκλώματος δεν είναι και ότι καλύτερο, αλλά ο χώρος εφαρμογής μπορεί να είναι εξαιρετικά περιορισμένος μια και δεν υπάρχει ανάγκη κίνησης των ηλεκτροδίων, όπως συνέβαινε με το φλοτέρ. Η συσσώρευση υλικών ή η διάβρωση της επιφάνειας των ηλεκτροδίων από τη μια και η ενδεχόμενη ηλεκτρική συνέχεια μέσω της υγρασίας στην επιφάνεια των ηλεκτροδίων χωρίς να υπάρχει πραγματική επαφή με το υγρό, τα καθιστούν λιγότερο αξιόπιστα.
Στις παραπάνω περιπτώσεις ο έλεγχος στάθμης αφορά σημείο ή εύρος στάθμης χωρίς να υπάρχει συνεχής απόκριση σε όλο το μετρούμενο εύρος. Άρα οποιαδήποτε επιθυμία αλλαγής «ρύθμισης» πρέπει να συνοδευτεί με επιτόπια αλλαγή θέσης/εύρους του φλοτέρ ή των ηλεκτροδίων.
Στις μέρες της τέταρτης βιομηχανικής επανάστασης, οι αισθητήρες και οι μετατροπείς σήματος έρχονται να δώσουν συνεχή μέτρηση στάθμης με ηλεκτρονικό τρόπο και η επιλογή του τρόπου λειτουργίας του ηλεκτρομηχανολογικού εξοπλισμού σε διάφορα όρια είναι συνήθως παράμετροι λογισμικού.
Μια δημοφιλής μέθοδος μέτρησης στάθμης με ηλεκτρονικό τρόπο είναι οι αισθητήρες υπερήχων. Μια διάταξη «ραντάρ» έξω από το υγρό, στην κορυφή του υγρού θαλάμου μετράει το χρόνο που χρειάζεται μια δέσμη υπερήχων να φτάσει από τον αισθητήρα στο υγρό και πίσω. Ο χρόνος αυτός ανάγεται σε απόσταση και εν τέλει σε στάθμη. Ένας τέτοιος αισθητήρας αποδίδει πολύ καλή μέτρηση, εφόσον υπάρχει επιφάνεια υγρού πάνω στην οποία μπορεί να υπάρξει ανάκλαση της δέσμης των υπερήχων και δεν υπάρχουν εμπόδια που να αλλοιώσουν τη δέσμη. Η δέσμη αυτή έχει απαίτηση για ένα ελάχιστο ελεύθερο εύρος χωρίς εμπόδια και ενδεχόμενος αφρισμός ή επιπλέοντα μπορεί να μην είναι η κατάλληλη επιφάνεια για ανάκλαση.
Μια άλλη αξιόπιστη ηλεκτρονική διάταξη μέτρησης στάθμης είναι ο εμβαπτιζόμενος αισθητήρας πίεσης. Υπό την παραδοχή ότι κάθε 10μ ύψος στήλης νερού δημιουργεί μια πίεση στον πυθμένα περίπου ίση με 1bar, ενώ αντίστοιχα υγρά άλλης πυκνότητας παρουσιάζουν ανάλογο αποτέλεσμα, η μέτρηση πίεσης στον πυθμένα μπορεί να αποδώσει με πολύ καλή ακρίβεια τη στάθμη. Οι εμβαπτιζόμενοι αισθητήρες στάθμης αποτελούνται από ένα μεταλλικό συνήθως κέλυφος, άκαμπτο, που στην μια του πλευρά διαθέτει μεταλλική μεμβράνη, που παραμορφώνεται από την πίεση που της ασκείται. Η παραμόρφωση της μεμβράνης είναι εφικτή επειδή η πίσω της πλευρά, μέσα στο στεγανό κέλυφος διαθέτει σύστημα εκτόνωσης με μικροσωλήνα σε χώρο έξω απ το υγρό, οπότε η παραμόρφωση είναι η σύγκριση της πίεσης που ασκείται από το υγρό σε σχέση με την ατμόσφαιρα έξω από αυτό. Η παραμόρφωση της μεμβράνης μετριέται με ηλεκτρονικό τρόπο μέσα στο στεγανό κέλυφος και με στεγανό καλώδιο αποδίδεται έξω απ’ το υγρό. Ο μικροσωλήνας βρίσκεται στο κέντρο του καλωδίου.
Η διάταξη του εμβαπτιζόμενου αισθητήρα στάθμης μπορεί να είναι εξαιρετικά αξιόπιστη εφόσον δεν υπάρχει έμφραξη του χώρου της μεμβράνης ή διάβρωση του κελύφους και της μεμβράνης. Σε αντλιοστάσια λυμάτων η χρήση μιας τέτοιας διάταξης είναι εξαιρετικά αξιόπιστη και μακρόβια εφόσον εξουδετερωθούν οι προαναφερόμενες απειλές. Σε εκτενείς συζητήσεις με συναδέλφους διαπιστώσαμε ότι η πλειοψηφία της αγοράς χρησιμοποιεί αισθητήρες καλής ποιότητας κι όσο αντέξουν, ελάχιστοι έχουν επιλέξει εμπορικά πρόσθετα χωρίς θεαματικές διαφορές. Ένα σημαντικό μέρος της αγοράς επιλέγει να τοποθετήσει κυριολεκτικά προφυλακτικό στον αισθητήρα προκειμένου να μειώσει την άμεση επαφή των μεταλλικών μερών με το λύμα και να προσφέρει κάποιους μήνες ζωής επιπλέον στον αισθητήρα. Από την προσπάθεια των συναδέλφων να προστατέψουν τον αισθητήρα με προφυλακτικό, εφαρμόζω εδώ και αρκετά χρόνια μια καλύτερη τεχνική που φαίνεται να έχει θεαματικά αποτελέσματα, σε λύματα, θαλασσινό νερό, άλμη αφαλατώσεων.
Εν τάχει, κατασκευάζω μια στεγνή διάταξη από μαλακό θερμοσυστελλόμενο με τάπες και στυπιοθλίπτη για το καλώδιο. Γεμίζω τη διάταξη με καθαρό νερό και τοποθετώ εντός αυτής τον αισθητήρα, αφήνοντας το περίσσιο νερό να φύγει από τον χαλαρό στυπιοθλίπτη. Κατόπιν κλείνω και το στυπιοθλίπτη με αποτέλεσμα η πίεση στο θερμοσυστελλόμενο, μέσω του νερού, να μεταφέρεται στον αισθητήρα, χωρίς όμως αυτός να έρχεται σε επαφή με το εξωτερικό υγρό. Η μέτρηση δεν αλλοιώνεται καθόλου, εφόσον δεν υπάρχει αέρας στη διάταξη ή δεν έχει ασκηθεί πίεση κατά το κλείσιμο, παρά μόνο κατά το μικρό ύψος του νερού εντός του θερμοσυστελλόμενου.