Eine Publikation der Swissprofessionalmedia AG
Messtechnik: Ausgabe 06/2013, 06.06.2013

Ein Füllstandsschalter für alle Medien

Die Überwachung von Speicher-, Puffer- und Lagertank-Füllständen ist durch Anhaftungen und Schäume für Sensoren oft ein Problem. Ein neuer Füllstandsschalter nutzt die mediumsspezifische Dielektri­zität und ist dadurch in der Lage, exakte Messergebnisse zu liefern.

Die Füllstandserkennung hat in der Prozessindustrie einen hohen Stellenwert. Sie dient der Überwachung von Maximum- und Minimumwerten bei Materialfüllständen, zum Beispiel in Tanks, oder als Überlauf- beziehungsweise Trockenlaufschutz. Hierfür gibt es eine Reihe von Grenzwertschaltern, die auf unterschiedlichen Techniken basieren. Dabei bestimmt üblicherweise der jeweilige Einsatzbereich die Auswahl, denn mit einem Füllstandsschalter alle Anwendungsbereiche abzudecken, war bisher nicht realisierbar. Das hat sich geändert. Ein neuer Füllstandsschalter, der mit Frequenzhubtechnologie arbeitet, erweist sich als praxisgerechter «Allrounder» für nahezu alle denkbaren Medien.
Grosse Herausforderungen. Je nach Einsatzbereich können die Anforderungen an Füllstandsschalter beträchtlich variieren. So sind zahlreiche anwendungsspezifische Faktoren zu berücksichtigen, wie beispielsweise Schaumbildung, Aggressivität oder Entflammbarkeit der zu detektierenden Medien, Anhaftungen, ungünstige Einbaubedingungen, die Geschwindigkeit des Füllprozesses und selbstverständlich auch die geforderte Messgenauigkeit. Die weitverbreiteten Schwinggabeln bieten hier nicht unbedingt die besten Voraussetzungen. Diese haben zum Teil recht grosse und weit ins Messmedium hineinreichende Bauteile. Da dickflüssige Materialien dazu neigen, an diesen Gabeln hängenzubleiben, können Messfehler auftreten. Grobkörnige Medien klemmen sich zudem zwischen den Gabeln ein und verursachen ebenfalls Messfehler. Die Gabeln sind schwierig zu reinigen und für flüssige und pulvrige Substanzen sind verschiedene Ausführungen erforderlich. Mit einem Füllstandsschalter alle Anwendungen abzudecken, war bisher nicht machbar.
Vielseitiger Sensor mit eleganter Parametrierung. Die Füllstandsschalter der CleverLevel-Serie schliessen diese Lücke. Sie basieren auf der Frequenzhubtechnologie: Der Sensor analysiert die Resonanzfrequenz des durch die Dielektrizität des Mediums vor der Sensorspitze beeinflussten Schwingkreises. So lassen sich zum Beispiel Anhaftungen an der Sensorspitze oder Schäume ausblenden. Die hohe Empfindlichkeit über einen grossen Messbereich für Dielektrizitätskonstanten von 1,5 bis über 100 erlaubt die Grenzwerterfassung für alle Arten von Pulvern, Granulaten und Flüssigkeiten. Dabei ist die Inbetriebnahme einfach.
Clevere Software. Bereits per Werkseinstellung erkennt das Gerät die meisten Medien. Im Zweifel hilft die Teach-in-Funktion weiter. Die Software «FlexProgrammer» erleichtert komplexere Parametrieraufgaben deutlich, da der Anwender praktisch das Gleiche «sieht» wie der Sensor. Ganz nach Bedarf lässt sich so das Schaltfenster verschieben, beispielsweise um bei einer Maximum- oder Minimumüberwachung Schäume auszublenden. Gleiches gilt, wenn der Sensor Anhaftungen ignorieren soll. Ein typisches Beispiel hierfür sind Tanks mit flüssiger Schokolade. Auch bei leerem Behälter sind hier Sensor und Behälterwand mit Schokolade bedeckt. Bei entsprechender Parametrierung schaltet der Sensor dann trotzdem nur, wenn der Tank auch wirklich voll oder leer ist. Elektrostatische Anhaftungen, mit denen bei der Detektion pulverförmiger Stoffe häufig zu rechnen ist, lassen sich ebenfalls ignorieren, indem Verantwortliche das Schaltfenster entsprechend definieren.
Die einfache grafische Parametriersoftware ist ein Vorteil bei der Bedienerfreundlichkeit. So lässt sich gleichzeitig das interne Signal des Sensors beobachten, während Mitarbeiter die Schaltschwellen per Mausklick innerhalb der Grafik hin und her bewegen. So ist nicht nur die Parametriermethode intuitiv und damit schnell zu erlernen, sondern auch die Zuverlässigkeit des Ergebnisses verbessert sich erheblich. Denn diese lässt sich jederzeit grafisch überprüfen. Das funktioniert auch mit erweiterten Einstellmethoden, die andere Parameter, wie zum Beispiel die Leitfähigkeit des Mediums in Betracht ziehen, selbst wenn zwei Medien die gleiche Dielektrizitätskonstante haben.

>> Lesen Sie mehr darüber in der aktuellen Ausgabe LT 6/2013.