Continuous Level Measurement Sensors

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Kontinuierliche Füllstandsmessung

Im Gegensatz zu Grenzstandsensoren, die an einer vordefinierten Position eine Medienerfassung vornehmen, detektieren Füllstandsensoren die exakte Füllhöhe eines Mediums in Echtzeit. Der Anwender wird somit jederzeit über den aktuellen, prozentualen Inhalt des Behälters informiert, was insbesondere Prozesse in der Lagerhaltung optimiert und Kosten reduziert.

Für die kontinuierliche Füllstandsmessung gibt es unterschiedliche Technologien und Messprinzipien, die je nach Anwendung ihre Vor- und Nachteile haben. UWT bietet kapazitive Messtechnik, Radarsensoren sowie elektromechanische Lotsensoren in ihrem Produktportfolio an. Für die Auswahl müssen zahlreiche Prozessbedingungen berücksichtigt werden, die es für die Sensorik zu bewältigen gilt. Zudem unterscheiden sich die Anforderungen bei Installationen in Schüttgut von denen im Flüssigkeitsbereich.

Typische Herausforderungen:

  • Medienart (z.B. Schüttgut, Pulver, Flüssigkeit, Paste, etc.)
  • Medieneigenschaften (z.B. Schüttgewicht, Dielektrizitätszahl, Leitfähigkeit, Viskosität, etc.)
  • Einbaubedingungen (z.B. Behältermaterial, Behältergeometrie, Einbauposition, Einbauten innerhalb des Tanks, Kalibrierung, etc.)
  • Prozessbedingungen (z.B. Druck, Temperatur, Umgebungsbedingungen, Explosionsschutz, SIL, Hygieneanforderungen, etc.)

Aus diesem Grund verfügt UWT über ein breites Portfolio an unterschiedlicher Messtechnik. Dies ermöglicht es, individuell auf kundenspezifische Anforderungen einzugehen und stets die bestmögliche Lösung bereitzustellen.

Weitere wissenswerte Ausführungen rund um das Thema Füllstandsmessung inklusive eines Überblicks über Füllstandsmesstechniken sowie Tipps zur Auswahl geeigneter Messtechnik und einer Checkliste für die Entscheidungsfindung wird im Blog bereitgestellt.


FAQs

 

Was ist der Unterschied zwischen Grenzstand und Füllstand?

Im Gegensatz zu Grenzstandsensoren, die nur Auskunft darüber geben ob ein bestimmter Füllstandwert über- bzw. unterschritten ist, liefern kontinuierliche Füllstandsensoren den aktuellen Wert des Pegels im Tank, also von 0 % bis 100 %.

 

Wie misst man Füllstand?

Bei der Füllstandsmessung wird die Füllhöhe von Medien in industriellen Behältern, wie zum Beispiel Prozess- und Lagertanks, Silos oder offenen Gerinnen ermittelt. Hierzu werden Messwerte in elektronische Signale transferiert. Das ausgegebene Signal wird in den Regelkreis der Prozesssteuerung integriert.

 

Welche Bedingungen haben Einfluss auf die Auswahl der Füllstandsmesstechnik?

Flüssigkeit oder Feststoff, Temperatur, kontinuierliche Messung oder Grenzstandmessung, Störgeräusche, Dielektrizitätszahl, Druck, Chemikalien, Materialbeständigkeiten, Tankgröße, Schüttgut, Dichte, Rührwerke, Messgenauigkeit, Preis, Erschütterungen, Vibration, Behälterform, Kalibrierung, Reaktionszeit, Programmierung, Größe des Geräts, Anhaftungen.

 

Wie können Füllstände visualisiert werden?

Füllstände können auf verschiedene Arten angezeigt werden. Von einfachsten Kontrollleuchten, digitalen Anzeigegeräten oder Touchpanels bis hin zu Webserver basierten Lösungen. Hier ist dann eine Anzeige der Füllstände auf PCs, Laptops, Tablets und Smartphones möglich. Standorte werden miteinander vernetzt und Schnittstellen zu ERP Systemen hergestellt. Es können flexibel alte und neue Anlagen miteinander verbunden und ausgewertet werden.

 

FAQ – FÜLLSTANDMESSTECHNIK

› Wie funktioniert die Füllstandsmessung?

Bei der Füllstandmessung wird die Höhe eines Mediums in Silos, Tanks oder Prozessbehältern erfasst und in ein elektrisches Ausgangssignal umgewandelt. Die Messwerte werden anschließend an die Prozesssteuerung oder Leittechnik übertragen und dort zur Überwachung, Steuerung oder Automatisierung von Prozessen genutzt.

› Welche Messtechnologien gibt es für die Füllstandmessung?

Für die Füllstandmessung stehen verschiedene Messprinzipien zur Verfügung. Häufig eingesetzt werden Radar-Füllstandsensoren, TDR-Sensoren (geführtes Radar), kapazitive Sensoren sowie elektromechanische Lotsensoren. Welches Messverfahren am besten geeignet ist, hängt unter anderem vom Medium, den Prozessbedingungen, der erforderlichen Messgenauigkeit und der Anwendung ab.

› Für welche Anwendungen eignet sich die kontinuierliche Füllstandsmessung?

Die kontinuierliche Füllstandmessung eignet sich für alle Anwendungen, bei denen der aktuelle Füllstand eines Mediums permanent erfasst werden muss. Sie wird zur Bestandsüberwachung, Prozesssteuerung, Dosierung, Verbrauchserfassung sowie zur automatischen Befüllung und Entleerung von Silos, Tanks und Prozessbehältern eingesetzt. Kontinuierliche Füllstandsensoren liefern dabei den Füllstand als kontinuierlichen Messwert, beispielsweise in Millimetern, Prozent oder Volumen.

› Welche Medien werden bei der Füllstandmessung überwacht?

Mit der Füllstandmessung lassen sich Schüttgüter, Flüssigkeiten sowie pastöse Medien zuverlässig überwachen. Typische Schüttgüter sind Pulver, Granulate, Pellets, Getreide, Sand, Gestein, Zement und Kunststoffgranulate. Zu den Flüssigkeiten zählen beispielsweise Wasser, Öle, Chemikalien und Lebensmittel. Je nach Medium und Prozessbedingungen kommen unterschiedliche Messverfahren wie Radar, TDR, Ultraschall, kapazitive Sensoren oder elektromechanische Lotsysteme zum Einsatz.

› In welchen Branchen kommt die Füllstandmessung zum Einsatz?

Die Füllstandmessung wird in nahezu allen Prozessindustrien eingesetzt. Typische Branchen sind die Chemie-, Pharma-, Lebensmittel- und Getränkeindustrie, Kunststoff-, Zement- und Baustoffindustrie, Energie- und Kraftwerkstechnik, Wasser- und Abwasserwirtschaft, Recycling, Holzindustrie, Bergbau, Metallverarbeitung sowie die Futtermittelindustrie. Sie dient der sicheren Überwachung und Steuerung von Silos, Tanks und Prozessanlagen.

› In welchem Temperaturbereich ist Füllstandmessung möglich?

Mit den kontinuierlichen Füllstandsensoren von UWT sind je nach Messverfahren und Ausführung Prozesstemperaturen von −196 °C bis +450 °C möglich. Je nach Sensor eignen sie sich für Anwendungen mit tiefkalten Flüssiggasen, Standardprozesse oder Hochtemperaturanwendungen.

› Bis zu welchen Drücken kann eine Füllstandmessung durchgeführt werden?

Mit den kontinuierlichen Füllstandsensoren von UWT sind je nach Messverfahren und Ausführung Messungen von Vakuum bis zu einem Prozessdruck von −1 bis 400 bar möglich. Dadurch eignen sie sich sowohl für Vakuumanwendungen als auch für anspruchsvolle Hochdruckprozesse.

› Was ist der Unterschied zwischen Grenzstandmessung und kontinuierlicher Füllstandmessung?

Bei der Grenzstandmessung überwacht ein Sensor, ob ein zuvor definierter Füllstand erreicht oder unterschritten wird, beispielsweise als Voll-, Leer- oder Überfüllmeldung. Die kontinuierliche Füllstandmessung erfasst dagegen den gesamten Füllstand eines Mediums und liefert einen kontinuierlichen Messwert von leer bis voll. Welche Messtechnik geeignet ist, hängt von der jeweiligen Anwendung und den Anforderungen des Prozesses ab.

› Welche Faktoren sind bei der Auswahl eines Füllstandsensors wichtig?

Die Auswahl eines Füllstandsensors hängt unter anderem vom Medium (Flüssigkeit oder Schüttgut), der Messaufgabe (Grenzstand oder kontinuierliche Messung), Temperatur, Druck, Behältergeometrie, Messbereich, Materialeigenschaften, Dielektrizitätszahl (DK-Wert), Anhaftungen, Staubentwicklung, Rührwerken sowie den erforderlichen Zulassungen wie Hygiene, Ex-Schutz, SIL oder WHG ab. Erst das Zusammenspiel dieser Faktoren bestimmt die optimale Messtechnologie.

› Wie werden Füllstände überwacht und visualisiert?

Füllstände können direkt am Sensor, über digitale Anzeigegeräte, Touchpanels oder Prozessleitsysteme visualisiert werden. Moderne Level-Monitoring-Lösungen ermöglichen zusätzlich die Überwachung über PCs, Tablets oder Smartphones sowie die Vernetzung mehrerer Standorte. Über Standardschnittstellen können die Messwerte zudem in SPS-, SCADA- oder ERP-Systeme integriert werden.