Die geführten Radarsensoren Vegaflex vereinen einfache Inbetriebnahmeroutinen mit intelligenten Funktionen – unter anderem passen sie sich selbst an.

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Geführtes Radar Sicher messen, selbstständig anpassen

19.09.2013

Das Messprinzip des geführten Radars ist seit vielen Jahren bewährt. Die Inbetriebnahme erforderte jedoch meistens Grundkenntnisse des Messprinzips sowie der Funktionsweise des konkreten Geräts. Anpassungen an sich ändernde Prozessverhältnisse mussten bisher vom Anwender selbst vorgenommen werden. Eine neue Messgeräteserie verfügt über sich selbst anpassende Sensoren und ermöglicht eine intuitive Inbetriebnahme.

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Die richtige Bedienung von Geräten und Anlagen ist entscheidend für die Effizienz eines automatisierten Prozesses. Fehler in diesem Bereich können unterschiedliche Probleme verursachen - von der einfachen Fehlfunktion, über kostspielige Anlagenstillstände bis hin zu enormen Schäden für Mensch und Umgebung. Trotz kleiner Ursachen, wie ein falsch gesetzter Parameter oder eine missverstandene Funktion, kann die Bandbreite der möglichen Konsequenzen groß sein. Eine Untersuchung des britischen Arbeitsschutzinstituts, die sogenannte Health and Safety Executive Studie, hat gezeigt, dass 20 Prozent aller Anlagenstörfälle auf fehlerhafte Inbetriebnahme und Bedienung zurückzuführen sind. Im Interesse aller Messtechnikbenutzer ist es deshalb, die Wahrscheinlichkeit von möglichen Fehlern von vornherein so klein wie möglich zu halten.

Ein Ansatz ist das perfekt ausgebildete Montage- und Inbetriebnahmepersonal. Bei der Vielzahl von Techniken und Herstellern ist das aber eher ein idealistisches Vorhaben, welches zudem enorme Kosten verursachen würde. Ein anderer Ansatz zur Reduzierung der Inbetriebnahme- und Bedienfehler ist die Vereinfachung sehr komplexer Geräte. Je mehr Intelligenz im Gerät steckt und je weniger Einstellungen der Benutzer vornehmen muss, desto weniger Fehler können passieren. Die in der PC-Welt seit vielen Jahren üblichen Installations-Assistenten können Vorbild für die Prozessautomation sein. Individuell unterschiedliche Messbedingungen vor Ort sollten mit wenigen, leicht verständlichen Fragen beschrieben werden können. Wechselnde Prozessbedingungen sollte das Gerät automatisch erkennen. Mit dem Ziel durch eine leichte Auswahl, einfachste Inbetriebnahme und automatische Erkennung der Prozessbedingen Fehler zu vermeiden, hat Vega eine neue Generation von kontinuierlich messenden Füllstandsensoren entwickelt. Die nach dem Prinzip des Geführten Radars arbeitenden Sensoren der Vegaflex vereinen einfache Inbetriebnahmeroutinen mit intelligenten Funktionen zur Ermittlung der Messsignalverhältnisse und der entsprechenden automatischen Anpassung des Geräte.

Vier für jede Aufgabe

Die TDR-Geräte sind für einfach überschaubare Aufgaben bestimmt und erlauben so eine leichte Auswahl des passenden Füllstandsensors. Die Unterteilung in Sensoren für die Messung von Flüssigkeiten oder Schüttgüter ist dabei der erste und einfachste Schritt. Eine weitere Unterteilung der Sensoren erlaubt eine genaue Spezifizierung der Messaufgabe und ist der zweite und letzte Schritt in der Auswahl:

  • Vegaflex 81: Füllstandsensor für Flüssigkeiten

  • Vegaflex 82: Füllstandsensor für Schüttgüter

  • Vegaflex 83: Füllstandsensor für Flüssigkeiten in der Pharma- und Lebensmittelindustrie in Hygiene-Design

  • Vegaflex 86: Füllstandsensor in Hochdruck- und Hochtemperaturanwendungen für Flüssigkeiten und Schüttgüter

Mit den vier verschiedenen Sensortypen kann ein breites Anwendungsgebiet abgedeckt werden. Alle erforderlichen Prozessanschlüsse und Sondenausführungen sind für jeden Typ vorhanden. Außerdem kann jeder Flüssigkeitssensor während der Inbetriebnahme auch zur Messung von Trennschichten eingestellt werden. Ein optional verfügbarer zweiter Stromausgang ermöglicht für diese Anwendungen die einfache Verarbeitung von zwei Messwerten. Mit diesem Konzept werden bereits bei der Auswahl des richtigen Sensortyps Fehler ausgeschlossen.

Funktionen automatisch angepasst

Für eine möglichst große Flexibilität bei der Bestellung, Lagerhaltung und Inbetriebnahme der Sensoren können die Messsonden vor Ort gekürzt oder ausgewechselt werden. Zusätzlich unterstützt eine automatische Sondenlängenbestimmung im Sensor diesen Komfort. Einfach per Tastendruck im Bedienmodul oder mittels PC-Bedienung aktiviert, ermittelt die Software im Sensor die neue Sondenlänge und passt alle Signalverarbeitungsfunktionen automatisch daran an. Aber auch für die Inbetriebnahme der Sensoren wurden neue Wege beschritten. So führen Assistenten bei der Inbetriebnahme mittels PC oder mittels Anzeige- und Bedienmodul am Gerät durch alle notwendigen Einstellungen. Abhängig von der eingestellten Anwendung führen sie den Bediener durch maximal fünf bis sieben Menüpunkte, die zur vollständigen Inbetriebnahme von mindestens 80 Prozent aller denkbaren Einsatzfälle notwendig sind. Für die verbleibenden 10 bis 20 Prozent aller Anwendungen sind zusätzliche Einstellungen notwendig. Diese werden in der „Erweiterten Bedienung“ durchgeführt. Bei der Gestaltung der Assistenten sowie der gesamten Bedienung wurde viel Wert auf eine einfache, unkomplizierte und leicht verständliche Darstellung gelegt. Für den Benutzer sofort verständliche Begriffe, die in der Sprache des Kunden geschrieben sind, waren die obersten Ziele bei der Entwicklung dieses Bedienkonzepts. Viele anwendungsspezifische Grafiken und Piktogramme unterstützen dies eindrucksvoll. Auf Marketingbegriffe und Phantasienamen für Funktionen wurde ganz verzichtet.

Flexibel für schnell ändernde Bedingungen

Komplett neu für die PC-Bedienung mittels FDT-/DTM-Technologie ist der Familien-DTM. Ein einziger DTM genügt für die Inbetriebnahme aller Sensoren der Vegaflex-80-Serie. Abhängig vom angeschlossenen Sensor stellt der Familien-DTM nur die für diesen Sensor notwendigen Menüpunkte und Parameter zur Verfügung. Auf eine Unterscheidung in verschiedene Software- oder Hardware-Versionen wurde verzichtet. Damit muss der Anwender nicht unter vielen, ähnlich genannten DTMs auswählen, was lästig und fehlerbehaftet ist.

Bei einer Vielzahl von Anwendungen ändern sich die Eigenschaften des zu messenden Produkts im Prozess dynamisch. Eine Veränderung der Dielektrizitätszahl kann zum Beispiel Einfluss auf die Messsicherheit haben. Deshalb ermittelt der Sensor die Dielektrizitätszahl kontinuierlich und passt seine Arbeitsweise automatisch an die veränderten Verhältnisse an. Liegt die Dielektrizitätszahl beispielsweise im Grenzbereich des direkt Messbaren, schalten die Vegaflex 80 automatisch die Funktion Sondenendeverfolgung ein. Sie wertet die vom Sondenende reflektierte Restenergie aus und berechnet aus dessen scheinbarer Position den Füllstand. Damit ist die zuverlässige Messung des Füllstands auch bei großen Messbereichen und ab einer Dielektrizitätszahl von 1,1 möglich.

Bei Anwendungen mit starken oder sich ändernden Anhaftungen an der Messsonde verändern sich die Signalverhältnisse ebenfalls drastisch. Anpassungen an solche Prozessverhältnisse konnte man bisher nur manuell vornehmen. Für diese Fälle wurde die automatische Störsignalausblendung entwickelt. Sie erkennt die Veränderungen an der Sonde und bewirkt eine dynamische Anpassung der Signalverarbeitung. Zusätzliche Sicherheit für die nachgeschalteten Prozesse bietet die ebenfalls neu entwickelte Sondenüberwachung. Im Fall eines Sondenabrisses informiert die Funktion den Anwender zum Schutz der Technik und der Füllgüter unverzüglich darüber.

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