Füllstand-Grenzschalter Füllstand-Grenzschalter mit kapazitiver Messtechnik

Autor / Redakteur: (B.A.) Sabrina Vogler, Johannes Blochum / Dr. Jörg Kempf

Die ideale Auslastung von Mensch und Maschine sowie effizienter Einsatz knapper Rohstoffe stellen Anlagenbetreiber und Endproduzenten vor tägliche Herausforderungen. Wie kann gewährleistet werden, dass das „Soll“ mit dem „Ist“ auch tatsächlich übereinstimmt? Im Handling mit Rohstoffen liefert UWT mit seinen Füllstand-Grenzschaltern einen wichtigen Beitrag.

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Innenraum des Capanivo (Bild: UWT)
Innenraum des Capanivo (Bild: UWT)

Ist Physik langweilig? Solange man sich die Physik nicht zu Nutze macht, mag das stimmen. Doch das Gegenteil beweist das Prinzip der kapazitiven Messtechnik. Die Funktion des kapazitiven Füllstand-Grenzschalters beruht auf der Änderung des elektrischen Feldes in der Umgebung vor seiner Sensorelektrode (aktive Zone).

Zunächst wird die Kapazität zwischen der aktiven Elektrode und dem elektrischen Erdpotenzial gemessen. Durch die Annäherung eines metallischen oder nicht metallischen Stoffes an die aktive Zone des Sensors vergrößert sich die Kapazität und beeinflusst so die Schwingungsamplitude. Diese bewirkt wiederum ein Kippen der nachgelagerten Triggerstufe in der Elektronik, sodass der Schaltverstärker im Sensor seinen Ausgangszustand ändert.

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Die Schaltempfindlichkeit eines kapazitiven Sensors kann sehr stark variieren und ist von der Dielektrizitätskonstante (DK-Wert), dem Sensordurchmesser, dem Material und der Masse des angenäherten Körpers und weiterhin von der Einbaulage des Sensors abhängig. Dies kann per Potentiometer bzw. Dip-Schalter angepasst werden.

Füllstand-Grenzschalter mit Wetterschutz

Der neue Capanivo (CN) 4000 von UWT eignet sich für alle Arten von Anwendungen in Schüttgütern einschließlich hoher Temperaturen, Drücke und Materialablagerungen wie Mehl, Getreide, Zement, Granulate oder Kohle. Erhältlich mit einem Gehäuse aus Kunststoff PA6 oder Aluminium ist das Messsystem für Temperaturen zwischen -40 und +180 °C geeignet. Eine Wetterschutzhaube schützt zusätzlich vor Witterungseinflüssen wie Regen, Kondensatbildung, übermäßiger Erwärmung durch Sonneneinstrahlung und extremer Kälte im Winter.

Die Geräte sind für Versorgungsspannungen von 19 bis 230 V AC sowie 19 bis 50 V DC verfügbar. Dabei können alle Stoffe ab einem DK-Wert von >1,5 gemessen werden. Dank Atex- und IEC-Ex-Zulassung ist auch ein Einsatz in Staub-Ex-Bereichen möglich.

Die Vorteile der kapazitiven Messtechnik ergeben sich aus der präzisen, zuverlässigen Grenzstanderfassung unabhängig von schwankenden Materialeigenschaften. Dabei kann das Prinzip sowohl in Feststoffen als auch in Flüssigkeiten angewandt werden. Die Problematik der Ansatzkompensation wird durch die Active Shield Technology gelöst. Materialablagerungen und Anbackungen werden somit kompensiert und die korrekte Erfassung des Grenzstandes sichergestellt.

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