Tag en lysdiod, en fotodetektor och lite reflexband. Montera dem i en tank och du får en tillförlitlig, tålig och dessutom billig nivåmätare eller nivåvakt.

Att ingen kommit på idén tidigare förvånade uppfinnaren Rolf Westerlund som nyligen lämnat in en patentansökan.


- Det här måste finnas tänkte jag när jag fick idén till nivågivaren/ nivåvakten i somras, berättar uppfinnaren och civilingenjören Rolf Westerlund.

Men en snabb kontroll i olika patentregister visade att så inte var fallet.

- Under hösten lämnade jag in en patentansökan och sedan började jag leta finansiärer som ville satsa på idén.

Som många andra uppfinnare har Rolf Westerlund fått erfara hur svårt det är att hitta riskkapital i Sverige. Ansträngningarna har hittills inte burit frukt även om han knyter vissa förhoppningar till Nutek.

- Med ett lågt pris, hög tillförlitlighet, stor flexibilitet och tålighet för svåra miljöer borde marknaden vara stor, säger han.



Mäter intensiteten


Den enkla mätprincipen bygger på ett reflexband som monteras på tankväggen, ungefär som en tapetvåd på en vägg. Genom att belysa "tapetvåden" från taket och sedan mäta intensiteten på det ljus som reflekteras tillbaka får man en utsignal som är proportionell mot nivån. Det beror på att bara den del av "tapeten" som befinner sig ovanför vätskeytan reflekterar tillbaka ljuset. Den del som är täckt sprider ljuset i andra riktningar även om vätskan är transparent.

I sin enklaste form består givaren av en lysdiod, en detektordiod och ett retroreflekterande reflexband, det vill säga ett "reflexmaterial" som reflekterar tillbaka ljuset från det håll det kommit. Retroreflekterande material har en yta som är täckt av små kulor eller prismor och används bland annat som reflexer på vägskyltar och kläder.

- Den första tillämpningen blir nivåvakter, förutspår Rolf Westerlund.

Då görs reflexbandet kort och brett så att den reflekterade intensiteten ändras från max till minimum av en liten nivåskillnad.

- Genom att ha en bred reflexremsa så minskar också problemet med skvalp. Den reflekterade amplituden blir ett genomsnitt av nivån i tanken.

För att ytterligare förbättra noggrannheten kan man medelvärdesbilda över flera mätningar eller ha flera sensorer.

Exakt hur hög noggrannhet blir vill Rolf Westerlund inte uttala sig om.

- Det beror på hur den reflekterande ytan utformas i kombination med vilken ljuskälla och givare som används liksom hur matningen till dessa stabiliseras. Men noggrannheten bör bli tillräckligt hög för de flesta tillämpningar, hävdar han.



Som en kameleont


Många tankar har en oregelbunden form vilket normalt ger en olinjär utsignal. För att kompensera för detta kan den reflekterande ytans bredd steglöst anpassas till tankens utformning. Det innebär till exempel att om tanken är konisk så görs den reflekterande ytan triangulär.

Om givaren ska användas i explosionsfarliga miljöer kan lysdioden och detektordioden bytas ut mot en fiberoptisk lösning.

- För att upptäcka om smuts fastnat på det reflekterande materialet kan man använda polariserat ljus, förklarar Rolf Westerlund.

Den reflekterande skärmen delas på diagonalen och den ena delen täcks av ett vertikalt polariserat filter och den andra av ett horisontellt filter. Givetvis måste man ha dubbla ljuskällor och detektorer med motsvarande polarisationsfilter.

Det finns också möjlighet att få automatisk kalibrering genom att ha flera sändar- och mottagarpar med olika infallsvinkel mot väggen.

För att bli kvitt problemet med ströljus från andra ljuskällor kan lysdioden moduleras med några kHz frekvens. Tilläggas kan att alla varianter ännu inte är testade fullt ut. Det reflekterande materialet kan placeras på utsidan av tanken om väggen är genomskinlig annars kapslas det in i till exempel glas för att behålla sina egenskaper och dessutom skyddas mot aggressiva vätskor.

- När man kapslar in reflexmaterialet tål det också sterilisering, vilket är viktigt inom läkemedels- och livsmedelsindustrin.

Just läkemedels- och kemiindustrin tror han mycket på.

- Givaren borde kosta under tian att tillverka, gissar Rolf Westerlund.

- Det är betydligt billigare än många andra givare och nivåvakter för tuffa miljöer.

Men steget från idé till produkt har visat sig vara betydligt större än han trodde och fortfarande saknas pengar för att få den i produktion.

Per Henricsson