Kapazitive Sensoren Füllstandskontrolle von schwierigen Medien mit kapazitiven Sensoren

Mit den Füllstandsmeldern in smartLEVEL Technologie hat Balluff neue Sensoren auf den Mark gebracht, die der Technik der kapazitiven Füllstandsmessung bisher nicht für möglich gehaltene Anwendungsfelder erschließt.

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Mettler-Toledo GmbH

VEGA Grieshaber KG

BD|SENSORS GmbH

Balluff GmbH

Neue kapazitive Sensoren zur Füllstandsmessung erkennen alle Flüssigkeiten mit Dipoleigenschaften, wie z.B. wässrige bis stark leitfähige Medien, während die nicht leitende Behälterwand automatisch kompensiert wird. Anwendungsbereiche gibt es in der Lebensmittelindustrie ebenso wie beim Abfüllen von Kosmetikartikeln oder beim Umgang Säuren, Desinfektionsmittel, Blut oder industriellen Abwässern.

Kapazitive Näherungsschalter oder Sensoren haben sich in der Füllstandsmessung einen festen Platz erobert. Unterschiedlichste Flüssigkeiten, Pulver oder Granulate lassen sich mit ihrer Hilfe durch die Behälterwand hindurch erkennen. Allerdings muss dazu die Empfindlichkeit des Sensors so eingestellt werden, dass nicht schon der Behälter an sich, sondern erst die Behälterwand zusammen mit dem Medium das Signal auslöst.

Diese Kalibrierung kostet Zeit und ist im praktischen Betrieb immer eine potentielle Fehlerquelle. Außerdem ist nie auszuschließen, dass Verschmutzungen, Schaum oder Anhaftungen an der Behälterwand in Sensorhöhe zu Fehlsignalen führen. Für viele Anwendungen galten daher kapazitive Füllstandssensoren als eher ungeeignet. Das hat sich mittlerweile geändert. Jetzt gibt es kapazitive Füllstandmelder, die sich z.B. für die Detektion stark leitfähiger Medien, wie z.B. Säuren oder Blut eignen und auch bei schäumenden oder filmbildenen und anhaftenden Medien keineswegs passen müssen.

Unterschiedliche Dielektrizitätskonstante

Die kapazitive Füllstandsmessung nutzt die gegenüber Gasen oder Luft unterschiedliche Dielektrizitätskonstante des zu detektierenden Mediums (Bild 1). Je nach Abstand und Material des Messobjekts ändert sich die Kapazität in der Messzone. An diesem physikalischen Prinzip kann man nicht rütteln, man kann jedoch noch einen Schritt weiter gehen und das Messverfahren so modifizieren, dass sich die kapazitive Füllstandsmesstechnik auch für bisher als schwierig oder unmöglich geltende Medien eignet. Der Sensorikspezialist Balluff beweist dies mit den neuen smartLEVEL Füllstandssensoren (Bild 2).

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