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Füllstandsschalter mit Frequenzhubtechnologie

Alle Medien im Griff

In der Prozessindustrie hat die Füllstandser kennung einen hohen Stellenwert. Sie dient der ­Über­wachung von ­Maximum- und Minimumwerten bei Materialfüllständen, z.B. in Tanks, oder als Überlauf- bzw. Trockenlaufschutz (Abb. 1). Hierfür gibt es eine Reihe von Grenz­wertschaltern, die auf unterschiedlichen Technologien basieren. Dabei bestimmt üblicherweise der ­jeweilige Einsatzbereich die Auswahl, denn mit einem Füllstandsschalter alle ­Anwendungsbereiche abzudecken, war bisher nicht möglich. Ein ­neuer Füllstandsschalter, der mit Frequenzhubtechnologie arbeitet, erweist sich jetzt als praxisgerechter ­„Allrounder“ für nahezu alle denkbaren Medien.

Je nach Einsatzbereich können die Anforderungen an Füllstandsschalter beträchtlich variieren. Daher sind anwendungsspezifische Faktoren zu berücksichtigen, z.B. Schaumbildung, Aggressivität, Entflammbarkeit der zu detektierenden Medien oder mögliche Anhaftungen. Die weit verbreiteten 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 hängen zu bleiben, können Messfehler auftreten. Grobkörnige Medien können zudem zwischen den Gabeln eingeklemmt werden und ebenfalls Messfehler verursachen. 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 möglich.

Vielseitiger Sensor mit eleganter Parametrierung

Die Füllstandsschalter der CleverLevel-­Serie von Baumer schließen nun diese ­Lücke (Abb. 2). Sie basieren auf der ­Frequenzhubtechnologie: Die Resonanzfrequenz des durch die Dielektrizität des Mediums vor der Sensorspitze beeinflussten Schwingkreises wird vom Sensor analysiert. So können z.B. Anhaftungen an der Sensorspitze oder Schäume ausgeblendet werden. Die hohe Empfindlichkeit über ­einen großen Messbereich ermöglicht die Grenzwerterfassung für alle Arten von Pulvern, Granulaten und Flüssigkeiten.

Dabei ist die Inbetriebnahme einfach. ­Bereits per Werkseinstellung werden die meisten Medien erkannt. Im Zweifel hilft die Teach-in-Funktion weiter und komplexere Parametrieraufgaben werden mit der Software „FlexProgrammer“ fast zum Kinderspiel. Ganz nach Bedarf lässt sich so das Schaltfenster verschieben, z.B. um bei einer Maximum- oder Minimum-Überwachung 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.


Abb.1 Füllstandsüberwachung in einem Behälter


Abb.2 Die Füllstandsschalter der CleverLevel-Serie
arbeiten nach der Frequenzhubtechnologie und können die unterschiedlichsten Medien zuverlässig detektieren.

Selbst unterschiedliche Medien in derselben Prozesslinie oder demselben Prozesstank lassen sich erkennen, um das Endprodukt zu differenzieren. Hierzu kann die Resonanzfrequenz als Messsignal ausgegeben werden, sodass verschiedene Dielektrizitäten durch unterschiedliche Medien, Schäume oder Anhaftungen in der Steuerung unterschieden werden können. So lässt sich erkennen, wenn ein Medium mit einem anderen Medium kontaminiert wird, z. B. mit Wasser verunreinigtes Öl.

Was mithilfe der Software visualisiert wird, lässt sich auch als Information an die übergeordnete Steuerung übertragen. Diese kann dann das Mess­signal bewerten. Sie „weiß“ schließlich, wenn sich die Lage des Schaltpunktes verschiebt, weil gerade ein anderes Medium im Tank ist, z.B. weil ein Spülgang läuft. Auch Verschmutzungen im Tank lassen sich auf diese Weise erkennen und Reinigungsmaßnahmen entsprechend einplanen.

Robust, hygienisch und mit ATEX-Zulassung

Die Füllstandsschalter der neuen Serie lassen sich in jeder beliebigen Einbaulage und auch an eher unzugänglichen Stellen montieren. Die LED, die den Schaltvorgang signalisiert, ist aus allen Richtungen gut erkennbar. Der Sensor erfüllt serienmäßig die Anforderungen der Schutzart IP67 und eignet sich je nach Ausführung für Umgebungstemperaturen zwischen –40 und +200 °C. Auch Vibra­tionen beeinträchtigen die Funktion nicht. Für Anwendungen mit hohen Anforderungen an Hygiene gibt es neben den ­industriellen Prozessanschlüssen auch Ausführungen mit EHEDG-Zulassung und für Ex-Bereiche eine ATEX-Variante. Anwendungsmöglichkeiten für den „Allrounder“ unter den Füllstandsschaltern gibt es ­dadurch wie Sand am Meer (Abb. 3). Lebensmittel- und ­Getränkeindustrie können ebenso von seinen Möglichkeiten profitieren wie Pharmaindustrie, Chemie und Petrochemie sowie die gesamte Prozesstechnik bis hin zum Wasser- und Abwasser­bereich.

Foto: © panthermedia | arsgera

Stichwörter:
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C&M 4 / 2013

Diese Artikel wurden veröffentlicht in Ausgabe C&M 4 / 2013.
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