VEGA Grieshaber KG

Der Vegapuls 69 steht in zwei Ausführungen zur Verfügung: mit einer leichten Kunststoffantenne aus PP und einer im Flansch integrierten Linsenantenne.

Bild: Vega

Promotion Zuverlässige Füllstandmessung von Schüttgütern

29.05.2015

Mit neuesten Mikrowellenkomponenten können selbst kleinste Reflexionssignale noch sicher erfasst werden. So lassen sich auch bis dahin schwierig zu messende Medien mit schlechten Reflexionseigenschaften messen. Dies erweitert das Einsatzspektrum der Ra­dartechnik für Schüttgutanwendungen erheblich und eröffnet neue Anwendungsbereiche in chemischen Prozessen.

Ein Radarsensor kann nur den richtigen Füllstand messen, wenn auch ein eindeutiges Füllstandecho vorhanden ist. Speziell bei Schüttgütern gilt: Weisen die Störsignale die gleiche Größe wie das Füllstandecho auf, ist eine zuverlässige Messung nicht möglich. Somit ist die Fokussierung das A und O für eine sichere Messung. Der Vegapuls 69 arbeitet mit einer Sendefrequenz von 79 GHz und einer Antennengröße von 75 mm. Dadurch wird ein Öffnungswinkel von nur 4° erreicht. Der 79 GHz-Strahl geht an Einbauten oder Anhaftungen an der Behälterwand einfach vorbei. Das macht die Messung sicherer und zuverlässiger.
Anwendungen, die besonders vom schmalen Öffnungswinkel profitieren, sind Messungen in segmentierten Behältern oder Silos mit Mischrohren. Diese werden vor allem bei der Lagerung von Kunststoffgranulaten und Pulvern eingesetzt, um eine gleichmäßige Durchmischung über verschiedene Lieferchargen zu erreichen. Die großen Öffnungen in den Rohren und die Fixierungspunkte der Rohre führten in der Vergangenheit immer wieder zu starken Störreflexionen. Durch die bessere Fokussierung des neuen Sensors werden die Störsignale nun deutlich reduziert.

Kleinste Reflexionen messen

Aufgrund des großen Dynamikbereichs des neuen Vegapuls 69 von 120 dB können selbst kleinste Reflexionen gemessen werden. Medien mit schlechten Reflexionseigenschaften wie Kunststoffpulver oder leichte Farbpigmente werden durch die neue Technik mit einer deutlich höheren Qualität messbar. Mit der Möglichkeit, immer kleinere Reflexionssignale zu messen, ist selbst die Messung von Styropor-Kügelchen oder Aerosil realisierbar. Besonders bei Anwendungen, in denen sehr unterschiedliche Medien gelagert werden, bietet die universelle Einsatzmöglichkeit des Sensors wesentliche Vorteile. Die verschiedenen Medien, mit für einen Radarsensor sehr unterschiedlichen Reflexionseigenschaften, waren oft eine Herausforderung für die Messtechnik. Aufgrund der hohen Dynamik deckt der Sensor nun einen sehr breiten Anwendungsbereich ab und kann bei allen Medien eingesetzt werden.

Große Entfernungen 
überbrücken

Der Vegapuls 69 kann dank der sehr guten Fokussierung und dem hohen Dynamikbereich selbst in 120 m Entfernung noch schlecht reflektierende Schüttgüter sicher erfassen. Trotz des großen Messbereichs kann der Sensor auch auf kleinen Behältern eingesetzt werden. Die Zykluszeit des neuen Messgeräts liegt unter einer Sekunde und dies mit einer Genauigkeit von ±5 mm. Der Sensor ist dadurch in der Lage, auch schnellen Füllstandänderungen sicher zu folgen. Vor allem bei kleineren Silos, die oft und schnell befüllt oder auch entleert werden müssen, ist eine schnelle Reaktionszeit sehr wichtig.

Ausstattung des Messgeräts

Das Messgerät steht in zwei Ausführungen zur Verfügung: mit einfacher und leichter Kunststoffantenne aus PP und einer im Flansch integrierten Linsenantenne. Die Antennen sind unempfindlich gegen Ablagerungen und stellen auch bei rauen Einsätzen einen wartungsfreien Betrieb sicher. Die Flansch­ausführung besitzt eine Schwenkhalterung aus hochwertigem Edelstahl, mit der sich die Antenne bequem einstellen lässt, so­dass der Sensor optimal in einem Bereich von ±10° ausgerichtet werden kann. Auch die besonderen sicherheitstechnischen Anforderungen der chemischen Industrie im Hinblick auf Ex-Schutz wurden berücksichtigt. Die Sensoren sind sowohl für den gas- als auch staubexplosionsgefährdeten Bereich zugelassen.

Smartphone-App zum Ausrichten von
Radarsensoren

Mit der neuen Funktion in der Vega-Tools-App wird es sehr einfach, Radarsensoren für Schüttgüter optimal auszurichten und in Betrieb zu nehmen. Über die Eingabe der Behälterhöhe und des Abstands zur Austragsöffnung errechnet die App automatisch den optimalen Neigungswinkel. Mithilfe der im Smartphone integrierten Neigungssensoren und einer grafischen Darstellung des Messpunkts kann der Sensor dann optimal ausgerichtet werden.

Bildergalerie

  • Bei Medien mit schlechten Reflexionseigenschaften entstehen durch den größeren Dynamikbereich des Vegapuls 69 deutlich größere Nutzsignale.

    Bild: Vega

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