Anlagenbau & Prozesstechnik

Wartungsfreiheit

Sichere Grenzstanderkennung bei Schüttgütern

07.10.2015 -

Feststoffe in unterschiedlicher Granularität und pastöse Medien und Flüssigkeiten mit einem DK-Wert grösser als 1,5 kann der CleverLevel von Baumer sicher detektieren.

In der Nahrungsmittelindustrie werden Schüttgüter in Form von pudrigem Mehl, faserigen Gewürzen, feinem Zucker, grobkörnigen Kaffee- und Kakaobohnen oder ganzen Nüssen in verschieden großen Silos zwischengelagert oder in Mischtanks weiterverarbeitet. Damit alle Produktionsschritte reibungslos funktionieren und die hohen Qualitätskriterien der Branche eingehalten werden, dürfen die Feststoffe einen bestimmten Füllstand weder unter- noch überschreiten.

Optimal im Prozess platzieren
Bei vielen Applikationen ist es nicht möglich, den Medienzustand im Tank mittels Schauglas von außen zu erkennen. Man sieht nicht, wenn es bei Kaffee- und Kakaobohnen sowie anderen Granulaten unter Einwirkung von Druck und Temperatur zum Austritt von Ölen und Feuchtigkeit kommt oder bei pudrigen Feststoffen unter Einwirkung von Feuchtigkeit zu Klumpenbildung. Dann neigen vor allem elektromechanische Sensoren wie Schwinggabeln oder Drehflügler zu Fehlmessungen und signalisieren noch einen Grenzstand, obwohl dieser bereits unterschritten wurde. Das Resultat sind ungeplante Anlagenstopps und Produktionsausfälle mit hohen Folgekosten bedingt durch Reparatur- und Reinigungsaufwendungen. Im Gegensatz dazu kann der wartungsfreie CleverLevel Prozesse optimieren und Betriebskosten reduzieren.
Wegen der unterschiedlichen Bauformen kann er in nahezu allen Applikationen der Grenzstanderkennung eingesetzt und optimal im Prozess platziert werden. Bei der Standardversion ragt die Sensorspitze nur 12 mm in den Innenraum und erlaubt dadurch eine effektive Positionierung auch bei schwierigen Tankgeometrien oder Einbauten wie Rührwerken. Die 100 mm oder 250 mm lange Variante mit Sliding-Connection kann tiefer in den Tank hinein positioniert werden. Dadurch werden klebrige Anhaftungen an der Sensorspitze verhindert. Die hängende Variante bietet sich bei Montage unter beengten Platzverhältnissen von oben durch die Silodecke an. Dies ist zum Beispiel bei wabenförmigen Silos der Fall, die dann eingesetzt werden, wenn auf geringer Fläche mehrere Behälter untergebracht werden müssen. Ein seitlicher Einbau für die Grenzstanderkennung wäre in dieser Anordnung nur vereinzelt möglich.

Basis: Frequenzhubtechnologie
Die CleverLevel-Serie funktioniert auf Basis der Frequenzhubtechnologie. Dabei strahlt eine Elektrode ein hochfrequentes Signal von der Spitze des Sensors in den Tank aus. Das Medium wirkt wie ein virtueller Kondensator, der zusammen mit einer Spule im Sensorkopf einen Resonanzkreis bildet. Die Größe der Kapazität hängt von der Dielektrizitätskonstante (DK-Wert) des Mediums ab und verändert damit die Resonanzfrequenz. Physikalisch bedingt besteht zwischen Luft und Medium ein deutlicher Unterschied im DK-Wert. Die damit verbundene Frequenzverschiebung des Resonanzkreises wird vom integrierten Mikrocontroller mit hoher Sicherheitsreserve ausgewertet.
Der CleverLevel kann nahezu alle Medien mit einem DK-Wert grösser als 1,5 erkennen. Nicht nur Feststoffe in unterschiedlicher Granularität, sondern auch pastöse Medien und Flüssigkeiten kann er sicher detektieren.
Über die Größe des DK-Wertes kann der Grenzstandschalter außerdem Trennschichten bestimmen, z. B. Öl auf Wasser. Diese Produkteigenschaft erlaubt zudem je nach Bedarf eine sichere Unterscheidung zwischen Schaum- und Flüssigkeits-Grenzstand. Der CleverLevel ist Atex, EHEDG und 3-A zertifiziert. Das gewährleistet eine sichere Funktion auch beim Einsatz in explosionsgefährdeten hygienischen Umgebungen wie sie z. B. in der Nahrungsmittelindustrie bei der Verarbeitung von Pulvern und anderen staubbildenden Schüttgütern anzutreffen sind.
 

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