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Füllstandüberwachung

Schüttgüter fordern spezifische Messtechnik

| Autor/ Redakteur: Holger Neumann / Sabine Mühlenkamp

Das sichere Erfassen von Füllständen in der Schüttgutindustrie ist häufig mit großen Herausforderungen verbunden. Staub und Einbauten verhindern ein sauberes Messsignal. Umso wichtiger ist es, große Sorgfalt auf die Auswahl des Messprinzips zu legen.

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Füllstandsensoren kommen häufig in Behältern mit komplizierten Einbauten zum Einsatz.
Füllstandsensoren kommen häufig in Behältern mit komplizierten Einbauten zum Einsatz.
(Bild: Mütec)

Füllstandsensorik kommt in vielen Industriebereichen, wie der Chemie-, Pharma-, Nahrungs-, Futtermittel-, Holz- und Papierindustrie, in der Bauindustrie sowie in Stahl- und Kraftwerken zur Füllstanderkennung von Rohstoffen, Zwischen- und Endprodukten in Behältern zum Einsatz. Der Anwendungsbereich der Füllstandsensorik umfasst das Erkennen des minimalen oder maximalen Füllstands von Silos, Behältern oder in Rohren. Die zu detektierenden Schüttgüter können sich hierbei in Form und Dichte stark unterscheiden, sodass für jedes Messgut eine spezifische Messtechnik erforderlich ist. Durch die verschiedenen physikalischen Messprinzipien der Sensoren, wie Schwinggabel-, Drehflügel-, Mikrowellen- oder kapazitive Verfahren, kann Mütec Instruments jedem Kunden eine individuelle und optimale Messtechnik für seine Messaufgabe anbieten.

Bei der Serie der Schwinggabelsysteme werden zwei Stäbe, ähnlich einer Stimmgabel, piezoelektrisch auf ihrer Resonanzfrequenz in Schwingung gebracht. Kommen diese nun mit Material in Berührung, wird die Schwingung gedämpft. Durch die kontinuierliche Auswertung der Amplitude wird bei einer Amplitudenabnahme der Schaltprozess ausgelöst. Eine große Bandbreite an unterschiedlichen mechanischen Aufbauten der Vibrationssonden ermöglicht die Detektion sowohl von gröberen Schüttgütern als auch von feinen Pulvern.

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Die Drehflügel-Systeme werden oben oder seitlich in Behältern oder Silos installiert. Befindet sich im Behälter auf der Höhe des Grenzschalters kein Material, so dreht ein Motor die im Produktbereich installierten Flügel. Sobald das zu überwachende Material das Niveau des Schalters erreicht und die Drehung der Flügel behindert bzw. stoppt, wird dies in einem Schaltprozess ausgewertet. Das Drehmoment ist hierbei frei einstellbar. Unterschiedliche Achsenlängen bzw. auch Flügelsysteme ermöglichen eine Detektion sowohl von gröberen Messmedien als auch von feinen und leichten Pulvern in kleinen Behältern.

Einsatz bei hoher Leitfähigkeit

Die kapazitiven Grenzschalter können neben dem normalen Schüttgut auch in Pasten, Sirup, Pulvern, Granulaten, Flocken, Spänen sowie in Flüssigkeiten verwendet werden. Die große Anwendungspalette und der solide Aufbau machen sie zu sehr vielseitigen Geräten in allen Industrien. Die unterschiedlichen Dielektrizitätskonstanten von Messgut und Leerraum führen zu einer vom Füllstand abhängigen Kapazität. Kommt der Schalter nun in Kontakt mit dem Messgut, löst dies den Schaltprozess entsprechend aus. Demnach hat sich das Messsystem vorrangig in Materialien mit höherer Leitfähigkeit bzw. einer hohen Dielektrizitätskonstante bewährt.

Auch die Mikrowellenschranken der Serie Level Check 510 M dienen zur Grenzstand-Detektion von Feststoffen in Behälter bzw. Fördersystemen. Darüber hinaus sind die Geräte in weiteren Prozessschritten anwendbar: Melden von Verstopfungen, für Zählaufgaben von Stückgut oder zum Positionieren von Gegenständen. Das Messverfahren des Level Check 510 M beruht auf der neuesten Mikrowellentechnologie. Dazu sendet der Sender ein Mikrowellensignal aus. Dieses Signal wird von dem gegenüber liegenden Empfänger ausgewertet. Material, das sich innerhalb dieses Feldes aufbaut, dämpft dessen Signalwirkung. Dies wird in einem Schaltvorgang umgesetzt. Die Messung erfolgt berührungslos.

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