Füllstandssensor Füllstandsmessung: Mehr Flexibilität dank potentiometrischen Sensoren

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Wer Füllstände misst, muss oft Kompromisse eingehen. Denn jedes Messprinzip hat seine Schwachstellen. Bei potentiometrischen Sensoren war bislang die Medienleitfähigkeit ein limitierender Faktor. Doch die neueste Generation von Füllstandssensoren kann selbst Prozesswasser messen.

Es gibt sie, die unproblematischen Medien, bei denen man ganz leicht mit Schwimmersensoren, Radarsensoren oder hydrostatisch den Füllstand messen kann. Anlagenbediener, Wartungspersonal und Produktionsleiter haben aber nicht selten mit problematischen Medien zu tun, welche die zuverlässige Füllstandsmessung zu einer Herausforderung machen. Oft sind das pastöse, anhaftende oder schäumende Medien mit niedriger Leitfähigkeit oder durchsetzt mit Fremdkörpern.

Bei diesen anspruchsvollen Anwendungen offenbaren die unterschiedlichen Sensorprinzipien ihre Schwächen:

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• Radarsensoren und Ultraschallsensoren funktionieren nur eingeschränkt bei schäumenden Medien. Für kurze Messhöhen eignen sie sich ebenfalls nicht.

• Schwimmerschalter verkleben bei anhaftenden Medien leicht. Das kann die beweglichen Teile der Mechanik außer Funktion setzen. Ein weiterer Nachteil tritt beim Wechsel von Viskositäten auf, da Schwimmer auf unterschiedlichen Dichten unterschiedlich auftreiben. Die Schwimmer müssen hier unter Umständen angepasst werden, um immer den korrekten Füllstand anzuzeigen. Schwimmerschalter haben zudem bauartbedingt Spalten und Toträume, in denen Bakterien entstehen und sich vermehren können. Das ist gerade im Lebensmittelbereich ein Ausschlusskriterium.

• Optische Füllstandssensoren sind in der Regel nicht sehr genau und können durch Verschmutzung oder reflektierende Oberflächen beeinträchtigt werden.

• Kapazitive Sensoren müssen üblicherweise für das entsprechende Medium kalibriert werden.

• Bei der hydrostatischen Messung können Ablagerungen und Rückstände im Tank die Messung erheblich beeinträchtigen. Auch Temperatursprünge wirken sich auf den Druck aus und können die Füllstandsmessung verfälschen.

• Potentiometrische Füllstandssensoren: Bei diesem Messprinzip können Flüssigkeiten mit sehr niedriger Leitfähigkeit nicht gemessen werden. Bislang lag die Mindestleitfähigkeit für potentiometrische Messungen bei 50 Mikrosiemens/cm (Baumer Füllstandssensor LSP).

Füllstandsmessung ohne Kompromisse

Anspruchsvolle Medien stellen Anwender bei der Füllstandsmessung vor eine schwierige Aufgabe, da die Suche nach dem richtigen Messprinzip nicht immer zu befriedigenden Ergebnissen führt. Mit dem CombiLevel PLP70 werden einige Applikationen nun deutlich unkomplizierter. Denn mit dieser jüngsten Innovation hat Baumer die bisherige Schwachstelle der potentiometrischen Füllstandssensoren eliminiert: die Mindestleitfähigkeit von 50 Mikrosiemens/cm. Die Entwickler haben einen potentiometrischen Füllstandssensor verwirklicht, dem schon eine Leitfähigkeit von nur 5 Mikrosiemens/cm für die präzise Füllstandsmessung genügt. 5 Mikrosiemens/cm entsprechen der Leitfähigkeit von destilliertem Wasser. Auch Prozesswasser liegt je nach Anforderung oftmals über diesem Wert, so dass er sogar bei diesen wenig leitfähigen Medien zuverlässig den Füllstand angeben kann. Der PLP70 misst die Füllhöhe potentiometrisch, d.h. über die Veränderung der Spannung, die sich mit der Füllhöhe ändert. Je höher der Füllstand, desto grösser die Spannung.

Damit vereint der PLP70 viele Stärken der unterschiedlichen Sensorprinzipien:

• unempfindlich gegen Schaum und Anhaftungen

• für unterschiedlichste Medien geeignet

• Medienwechsel sind ohne Parametrierung möglich

• keine beweglichen Teile können verkleben (dank schwimmerlosem Prinzip)

• Ablagerungen und Rückstände im Tank haben keinen Einfluss auf das Messergebnis

• sehr kurze Ansprechzeit

• dank kompaktem und hygienegerechtem Messstab leicht zu reinigen

• hygienisches Design ohne Spalten und Toträume erschwert Bakterienbildung

Die Kombination aus schwimmerlosem Messprinzip, Unempfindlichkeit gegen Schaum und Anhaftungen sowie die niedrige Mindestleitfähigkeit macht den PLP70 zum flexiblen Alleskönner für viele anspruchsvolle Anwendungen in kleinen Tanks. Er ist mit geeignet für Applikationen in metallischen, nichtmetallischen und druckbeaufschlagten Tanks mit kurzen Messhöhen zwischen 200 mm und 3000 mm. Auch in nichtmetallischen Tanks funktioniert er in Kombination mit einer einfach zu installierenden Referenzelektrode. Da Medienwechsel keinen Abgleich erfordern, ist er ideal bei hoher Sortenvielfalt und häufig wechselnden Medien. Damit ermöglicht der Sensor maximale Flexibilität und Anlageneffizienz.

Gut geeignet für Reinigungsanlagen und Ringfüller

Mögliche Anwendungsfelder der potentiometrischen Füllstandsmessung sind Reinigungsanlagen für Komponenten, Gestelle oder Werkzeuge. Der PLP70 ist temperaturstabil bis kontinuierlich 115 °C und bis 130 °C für maximal 30 Minuten. Im Lebensmittelbereich bietet sich der neue Baumer Füllstandssensor unter anderem an für Ringfüller mit häufigen Medienwechseln und kurzen Füllhöhen.

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