Füllstandsmessung Füllstandsmessung mit kapazitiven Sensoren

Eine neue Sensorfamilie mit erweitertem Schaltabstand ermöglicht den bündigen Einbau und ermittelt auch bei Stoffen mit niedriger Dieelektrizitätskonstante den Füllstand.

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WIKA Alexander Wiegand SE & Co. KG

Meister Strömungstechnik GmbH

Endress+Hauser (Deutschland) GmbH+Co. KG

Kapazitive Sensoren sind aus der Füllstandsmessung mittlerweile nicht mehr wegzudenken. Flüssigkeiten, Pulver oder Granulate lassen sich mit ihrer Hilfe durch die Behälterwand hindurch erkennen. Interessant sind die Sensoren vor allem für die Messung aggressiver Flüssigkeiten, die hohe Anforderungen an die Sensormaterialien stellen. Die neuen Kapazitivsensoren von Baumer bieten in solchen Fällen interessante Lösungsansätze. Das elektrische Detektionsfeld kann nicht leitende Materialien wie Kunststoffe, Glas, Karton etc. durchdringen und dahinter liegende Flüssigkeiten und Feststoffe detektieren. Dadurch können die Sensoren außerhalb des Behälters montiert werden, um im Inneren einen Füllstand zu detektieren. Im Vergleich zu Medium berührenden Detektionsprinzipien liegt der Vorteil dieser Lösung im Schutz des Sensors, was sich durch lange Lebensdauer und hohe Prozesssicherheit auszahlt. Andererseits wird auch das Medium selbst vor einer Kontamination durch das Sensorgehäuse geschützt.

Je nach Anwendungsfall unterscheidet man zwei Einbauarten:

• Bei nicht bündig einbaubaren kapazitiven Sensoren muss eine Freizone um den Schalter geschaffen werden, in der sich kein beeinflussendes Material befinden darf. Nicht bündig einbaubare kapazitive Näherungsschalter zeichnen sich durch geringe Empfindlichkeit gegen Verschmutzung oder Betauung aus. Sie sind einsetzbar bei der Erfassung von leitenden Objekten oder Medien wie Wasser.
• Bündig montierbare kapazitive Sensoren können frontbündig in Metall oder andere Materialien eingebaut werden. Sie eignen sich besonders zur Abtastung nicht leitender Materialien. In Kauf genommen werden muss dabei allerdings die erhöhte Empfindlichkeit auf Betauung bzw. Verschmutzung der aktiven Fläche.

Großen Einfluss auf das Detektionsverhalten kapazitiver Sensoren hat die Dielektrizitätskonstante der umliegenden Flüssigkeiten und Feststoffe. Stoffe mit sehr tiefer Dielektrizitätskonstante, wie z.B. Öl, können mit bestehenden, bündig einbaubaren Sensoren nur bedingt erfasst werden.

Die neue Sensorfamilie von Baumer verfügt über einen erweiterten Schaltabstand und ist speziell für den bündigen Einbau konzipiert. Damit bieten sich jetzt auch für diese Aufgabenstellung Möglichkeiten zur zuverlässigen Füllstandserkennung. In der Anwendung profitiert man von kürzeren Installationszeiten und höherer Prozesssicherheit. Das sichere Detektieren schwierig zu handhabender Medien wird somit dank der neuen Kapazitivsensoren erheblich erleichtert.

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