Markus Schalk von UWT erklärt die Funktionsweise und Besonderheiten der Füllstandssensoren.

Bild: UWT / Video: UWT

Grenzstände in Flüssigkeiten erfassen Kapazitive Füllstandsmessung erklärt

25.03.2020

UWT liefert Sensoren zur Erfassung von Grenzständen und Füllständen in Schüttgütern und Flüssigkeiten. In den letzten Jahren hat das Unternehmen ein breites Angebot in der kapazitiven Messtechnik aufgebaut und stellt seine Produkte im Video vor.

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Die kapazitiven Flüssigkeitssensoren setzen sich zusammen aus drei Grenzstandmeldern und einem Sensor zur kontinuierlichen Füllstandsmessung. Was diese kapazitive Messtechnik auszeichnet, ist die Frequency-Shift-Technologie. Es wird nicht direkt die Kapazität gemessen, sondern die Änderung der Frequenz.

Man stelle sich einen leeren Behälter vor, die Sonde ist nicht bedeckt, die Frequenz ist hoch und die Kapazität niedrig. Jetzt füllt sich der Behälter, die Sonde wird bedeckt, und somit fällt die Frequenz und die Kapazität steigt. Was klar zu erkennen ist: Eine kleine Änderung der Kapazität ergibt eine relativ große Veränderung in der Frequenz.

Dadurch, dass die Frequenz ausgewertet werden kann, können bereits kleine Änderungen im Füllstand detektiert werden. Somit ist eine sehr hohe Messgenauigkeit gegeben und der Sensor lässt sich sehr empfindlich einstellen. Außerdem besitzen die Produktserien die Tip-Sensitivity- beziehungsweise Active-Shield-Technologie.

Sensoren mit dieser Technologie bieten gegenüber herkömmlichen Modellen den großen Vorteil, trotz starker Adhäsion oder Brückenbildung zwischen Sensorspitze und Behälterwand präzise Messergebnisse auszugeben. Durch die aktive Ansatzkompensation sind sie unempfindlich gegen Materialablagerungen auf der Sonde.

Füllstand durch die Wand erfassen

Den kontinuierlichen Füllstand in leitenden und nicht leitenden Medien misst der NivoCapa 8000 sehr präzise. Das LCD-Display mit Bedientasten sowie eine Diagnosefunktion machen den Füllstandssensor gleichzeitig besonders nutzerfreundlich.

Die Grenzschalter lassen sich als Voll-, Bedarfs- oder Leermelder einsetzen. Der Einbau kann senkrecht, waagerecht und schräg im Behälter erfolgen. Auch eine Installation außerhalb des Behälters ist möglich, beispielsweise in beengten Anlagensituationen. Der Sensor kann dann je nach Beschaffenheit das Behälterinnere auch durch die Behälterwand detektieren.

Anwendungsbeispiele mit verschiedenen Medien

Besonders kompakt ist der Capanivo 7000, der als Gehäuse- oder Integralversion sowie als komplette Kunststoffausführung verfügbar ist. Am Beispiel von Messungen in Honig, Bier und einer Wasser-Ölschicht wird veranschaulicht, wie flexibel er mit diesen unterschiedlichen Medien umgehen kann:

  • Medien mit starker Anbackung: Bei zähen oder klebrigen Materialien wie Honig setzt UWT beim Capanivo 7000 auf die Tip-Sensitivity-Technologie. Sie stellt sicher, dass der Sensor auch bei starken Anhaftungen noch zuverlässig schaltet. Der Grenzschalter kann den Honig so zuverlässig detektieren, da seine Empfindlichkeit ab einem DK-Wert von weniger als 2 sehr hoch ist.

  • Bier und Bierschaum: Der Capanivo 7000 lässt sich jedoch auch für die Detektion von sehr leichtem Bierschaum einsetzen. Sowohl das Bier als auch der extrem leichte Schaum werden genau detektiert – der Sensor erkennt dabei, welches Medium zu messen ist. Kompakt und flexibel bestimmt er den Grenzstand sowohl in metallischen als auch nicht metallischen Behältern.

  • Trennschicht messen: Egal ob Öl und/oder Wasser zu detektieren ist, der Grenzschalter kann beides zuverlässig messen. Als kapazitiver Sensor reagiert er bei Berührung durch ein Medium auf die Kapazitätsänderung am Sondenausleger und schaltet dann einen Signalausgang. Durch die aktive Ansatzkompensation ist er unempfindlich gegen Materialablagerungen auf der Sonde.

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