Trends und Entwicklungen im Bereich der Füllstandssensoren

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Nur Wenige sind in der Lage, unabhängig vom Behälterinhalt berührungslos und zuverlässig Füllstände zu messen. Noch weniger kommen ohne Kalibrierung oder regelmäßige Reinigungsprozesse aus. Mit einer Ausnahme: Radar. Radar ist als Ortungsverfahren seit etwa den 1930ern bekannt. Dass es auch zur Füllstandsmessung in Behältern eingesetzt werden könnte, wurde schon in den 1970er diskutiert, doch erst 1989 wurden die ersten kompakten Radar-Füllstandsmessgeräte vorgestellt.

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Radar-Füllstandssensoren nutzen Mikrowellenimpulse oberhalb von 2 GHz, die sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten. Eine Distanz von einem Meter legt die Welle in ca. 3,4 Nanosekunden zurück – ein Wert, der im Wesentlichen für die Ausbreitung im Vakuum wie auch in allen Arten von Gasen gilt. Die Vorteile liegen auf der Hand: Eine präzise, berührungslose Messung, die vom Medium nahezu unabhängig ist. Allerdings hat das Radar einen entscheidenden Nachteil: Tankeinbauten oder Änderungen des Behälterquerschnitts stören die Messung durch „falsche“ Echos.

Konzentration der Entwicklung gilt der Auswertung von Daten

Eine Variante der Technologie umgeht diesen Nachteil jedoch mittels eines kleinen Tricks: Beim geführten Radar läuft der Impuls entlang einer Metallsonde. An der Grenzfläche wird ein Teil der Energie zurück in die Sonde reflektiert – genug, um zuverlässig den Füllstand im Behälter zu bestimmen. So lässt sich das Signal durch Dampfwolken und vorbei an Einbauten führen – nur mit Rührern gibt es noch Probleme.

Aber auch dafür haben die Sensorspezialisten eine Lösung: „Unsere neuesten geführten Radarsysteme können mit einer gebogenen Sonde ausgeliefert werden“, so Baert – ein Feature, das besonders in Pharma- und Biotech beliebt ist. Magnetrol liefert heute pro Jahr etwa 20.000 Sensoren, vor allem an Kunden in Öl-, Gas- und Petrochemie. Aber auch in anderen Industrien, die auf höchste Präzision Wert legen, sind die Sensoren der Belgier gefragt.

Nachdem Messungen immer präziser, robuster und vielseitiger geworden sind, konzentriert sich die Entwicklung nun die Auswertung: Komplexe Algorithmen können Rauschen und Fehlsignale ausfiltern und Datenspeicher auch minimale, nur momentan auftretende Abweichungen erfassen. Andere Trends, wie die drahtlose Datenübertragung, spielten derzeit keine besondere Rolle, erklärt Annick Halterman, Global Service and Technical Support Managerin: „Viele Kunden bestehen sogar auf einen Zwei-Leiter-Standard.“

Kontaktlose oder geführte Messverfahren sind zwei Seiten derselben Münze, bestätigt Halterman: Es komme nicht darauf an, sich für einen Standard zu entscheiden, sondern zu wissen, welche Technologie wo die Nase vorn hat. Dann ergänzen sich die Sensoren hervorragend – häufig sogar in derselben Anlage.

* Der Autor ist PROCESS-Redakteur, Kontakt: dominik.stephan@vogel.de

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