Schüttgutsensorik Kapazitive Grenzwertschalter sind vielseitig

Autor / Redakteur: Thomas Schäfer, Andreas Zeiff / Anke Geipel-Kern

Die Sensorik für Schüttgutspeicher muss meist mechanisch besonders robust sein. Die Lebensmittelindustrie stellt darüber hinaus noch weitere Anforderungen. Dazu gehört die chemische Resistenz gegen das Lagergut, eine hohe Temperaturbeständigkeit und häufig auch Ex-Zertifikate.

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Statt mehrerer Sensorausführungen für kleinere Teilbereiche kommt der Universalsensor mit den verschiedensten Anwendungen zurecht.
Statt mehrerer Sensorausführungen für kleinere Teilbereiche kommt der Universalsensor mit den verschiedensten Anwendungen zurecht.
(Bild: UWT)

Anlagenbetreiber kennen die Problematik von wechselnden Rohstoffen und sich ändernden Betriebsbedingungen in Silos oder Rohrleitungen. Solche Anforderungen verlangen nach einem kostengüns-tigen Grenzschalter, der bereits als Basis-version ein weites Einsatzfeld abdeckt. Somit sparen sich Anlagenbetreiber Geldbei Umrüstung, Wartung und Ersatzteillogis-tik.

Ein kapazitiver Grenzwertschalter von UWT setzt hier nun neue Standards. Statt vieler unterschiedlicher Versionen für die verschiedenen Umgebungsbedingungen toleriert seine Sensorik auch extreme Umgebungsbedingungen. Lediglich die mechanische Ausführung wird den Einbaugegebenheiten angepasst. Statt auf diskrete Sensorausführungen für kleinere Teilbereiche setzen die Experten hier auf einen preiswerten Universalsensor: Der neue Capanivo 4000 arbeitet daher auch unter widrigsten Bedingungen.

Wie funktioniert's?

Das physikalische Prinzip eines kapazitiven Grenzwertschalters beruht auf der Änderung des elektrischen Feldes in der Umgebung der Sensorelektrode (auch aktive Zone genannt). Dazu wird die Kapazität zwischen der Elektrode und dem Erdpotential über einen Schwingkreis gemessen. Nähert sich nun ein Stoff der Elektrode, so vergrößert sich die Kapazität. Dadurch wird der Schwingkreis verstimmt bzw. die Schwingungsamplitude verändert. Eine nachgeschaltete Triggerstufe schaltet daraufhin definiert um und erzeugt so das Ausgangssignal. Diese Art der Detektion ist unabhängig vom Stoff, die Schaltempfindlichkeit sehr hoch. Sie hängt von der jeweiligen Dielektrizitätskonstante, dem Sensordurchmesser, dem Material und der Masse des Schüttgutes sowie der Einbaulage ab.

Um nun das physikalische Messprinzip für Grenzwertschalter praxistauglich umzusetzen, muss man zusätzliche Randbedingungen einhalten. Neben der mechanischen Ausführung des Sensors wie kurzes oder langes Sensor-Rohr bzw. Sensor mit Verlängerungskabel ist auch die Einbaulage wichtig sowie das Material des Silo-Behälters. Je nach Anwendung spielen auch werkstoffspezifische Eigenschaften eine wichtige Rolle. Korrosionsschutz, Lebensmitteltauglichkeit oder robuste Ausführung für den Einsatz unter hohen Drücken oder Temperaturen gehören hier zu den Stichworten. Bisher wurden diese Eigenschaften in unterschiedlich kostenträchtige Sensorbaureihen unterteilt.

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