EGE-Elektronik Spezial-Sensoren GmbH - Special-Sensors for Automation

Füllstandsensoren - Anwendungshinweise

Mikrowellen Füllstandsmessgerät

Füllstandsmessgeräte der Serie MFP und MFM ermöglichen die kontinuierliche Überwachung verschiedener Flüssigkeiten. Sie bieten die exakte Bestimmung der Füllstandshöhe in Kunststoff- oder Metallbehältern mit einer hohen Messgenauigkeit. Die Füllstandsensoren erfassen eine Vielzahl von Flüssigkeiten wie z. B. Wasser, Öl oder Emulsionen. Dazu werden Mikrowellen im Messstab „geführt“ – bei Medienberührung werden diese reflektiert, und der Sensor bestimmt die Füllhöhe. Ein Abgleich auf verschiedene Medien ist nicht notwendig. Die aus Aluminium und Edelstahl 1.4571 gefertigten Messsonden eignen sich für Umgebungstemperaturen zwischen – 20 und +70 °C. Sie werden mit frei wählbaren Einbaulängen zwischen 500 und 1100 mm geliefert. Die Sensoren sind mit einem G3/4-Gewinde ausgestattet und werden über eine M12-Steckverbindung angeschlossen.


Mikrowellen Füllstandswächter

Die Mikrowellen-Füllstandswächter der Serien MFC und MFK reagieren auf Medienberührung an der Sensorspitze. Sie sind besonders unempfindlich gegenüber Anhaftungen. Die Geräte der Serie MFK sind aus Edelstahl und PTFE gefertigt und verfügen über einen G1/2-Prozessanschluss. Die Sensorlänge beträgt 40 mm. Dank ihrer integrierten Elektronik kommen die Sensoren ohne nachgeschaltetes Auswertegerät aus. Ein Abgleich auf verschiedene Medien ist nicht notwendig. Auch eine Erdung bei Behältern aus Kunststoff entfällt.
Die Empfindlichkeit der Geräte der Serie MFC kann mittels Drucktaster eingestellt werden; dies erlaubt es, zwischen verschiedenen Flüssigkeitsschichten in Behältern (z. B. Wasser und Öl) zu unterscheiden, so dass diese einfach voneinander getrennt werden können. Die aus Edelstahl und PTFE gefertigten Mikrowellensensoren eignen sich für nahezu alle Behälter und Sensorumgebungen und erfassen auch andere Medien, etwa Pulver oder Granulate zuverlässig. Lieferbar sind sie mit Längen zwischen 120 und 1000 mm, so dass verschiedenste Einbaupositionen einfach realisiert werden können.


Kapazitive Sensoren

Die Messelektrode des Niveau-Sensors bildet mit ihrer Umgebung einen elektrischen Kondensator, dessen Kapazität von dem Medium abhängt, das die Elektrode als Dielektrikum umgibt. Sobald das Dielektrikum nicht mehr durch ein Gas, sondern durch das Füllgut gebildet wird, tritt ein Kapazitätssprung ein, der zu einer Veränderung der Stromaufnahme führt. Im Schaltverstärker bewirkt diese Stromänderung das Schaltsignal. Beim Einbau in Metallbehälter muss das Anschlussgewinde des kapazitiven Niveau-Sensors mit dem geerdeten Behälter elektrisch verbunden sein. Gegebenenfalls ist eine Verbindung von der Masseklemme des Niveau-Sensors zur Behälterwand herzustellen. Bei Kunststoffbehältern wird der Sensor direkt geerdet.
Die Montagehülsen werden für den die Behälterwandung durchdringenden seitlichen oder lotrechten Einbau eingesetzt. Um die volle Druckfestigkeit zu erreichen, sollte sich das Gewinde auf etwa 20 mm Länge in der behälterseitigen Gewindebohrung befinden. Ist dies aufgrund einer dünneren Behälterwandung nicht möglich, muss ein geeigneter Gewindeflansch aufgesetzt sein. Die Gewinde-bohrung sollte nicht tiefer als die Gewindelänge der Montagehülsen sein.
Beim Einbau mehrerer Niveau-Sensoren sind zur Vermeidung gegenseitiger Beeinflussung Mindestabstände einzuhalten.


Mediumabgleich für kapazitive Sensoren

Niveau-Sensoren sind so eingestellt, dass sie bei Mediumberührung schalten. Der Mediumabgleich sollte möglichst im eingebauten Zustand unter Betriebsbedingungen erfolgen. Kann der eingebaute Teil des Sensors im Betrieb voll überflutet oder überdeckt werden, muss der Abgleich auch in diesem Zustand erfolgen. Ist nur Mediumberührung möglich, so erfolgt der Abgleich bei Berührung. Das Einstellpotentiometer wird durch eine Kunststoffschraube geschützt. Diese Schraube muss entfernt werden, bevor die gewünschte Empfindlichkeit eingestellt wird. Durch Drehen im Uhrzeigersinn erhöht sich die Ansprechempfindlichkeit. Das Abgleichpotentiometer wird solange gedreht, bis der Schaltausgang durchschaltet (Schließer). Die Schaltpunktsicherheit erhalten Sie dadurch, dass Sie das Potentiometer noch eine halbe bis eine Umdrehung weiterdrehen. Geräte mit Leuchtdiodenzeile werden auf 2 grüne Leuchtdioden abgeglichen. Ist der Mediumabgleich erfolgt, muss die Kunststoffschraube wieder eingesetzt werden.


Labor-Abgleich

Ist der Abgleich im Original-Einbauzustand nicht möglich, so kann der Abgleich an einem vergleichbaren Füllgefäß durchgeführt werden. Hierbei ist jedoch zu beachten, dass das Gefäß auf eine geerdete Metallplatte gestellt wird, oder dass die Flüssigkeit im Gefäß durch einen eingeführten Draht geerdet wird. Das Probe-Gefäß sollte eine Mindesthöhe und einen Mindestdurchmesser von ca. 10 cm besitzen.
Der Füllstandswächter reagiert bei richtiger Einstellung sicher, wenn 50% seines Elektrodendurchmessers abgedeckt sind. In lotrechter Montage reagieren die Sensoren bei Berührung mit dem Medium. Die Zeitverzögerung der Reaktion beträgt weniger als 0,25 Sekunden.


Opto-Sensoren UF../UR..

Optische Sensoren reagieren beim Eintauchen in das Medium auf eine Veränderung des Brechungsindex in der Umgebung der Sensorspitze. Eine Einstellung des Sensor ist nicht erforderlich. Die Behälterwand oder im Medium vorhandene Partikel können im Einzelfall das vom Sensor abgegebende Licht reflektieren und die Mediendetektion stören. Unter solchen Voraussetzungen sollte eine Erprobung durchgeführt werden. Unter normalen Bedingungen ist ein Einsatz bei den jeweils angegebenen Medien möglich. Bei nicht aufgeführten Medien sollte die chemische Verträglichkeit und technische Eignung des Sensors geprüft werden.


Konduktiver Füllstandswächter

Der konduktive Sensor CFC... ermöglicht die punktgenaue Erfassung leitfähiger Medien. Anhaftungen sind auch bei stark leitfähigen Medien kein Problem. Mit Hilfe der Aufschraub-Gegenelektrode lässt er sich auch in Kunststoffbehältern einsetzen. Die Elektrode kann durch den Nutzer gekürzt werden. Medien ab einer Leitfähigkeit >10 µS/cm werden sicher erfasst.


Sensoren nach ATEX

Füllstandswächter für den Einsatz in Zone 0 oder Zone 20 werden an zugehörigen Auswertegeräten betrieben, die jeweils im Anschlussbild genannt werden. Die Auswertegeräte selbst werden grundsätzlich ausserhalb des Ex-Bereiches eingestzt. Für die Sensoren der Serie KGFT...Ex wird ein Zwischenverstärker eingesetzt, dieser darf in Zone 1 errichtet werden. Für eigensichere optische Sensoren URFG-Ex bietet EGE den Verstärker SF3 an, der in Zone 1 betrieben werden darf.


Thermische Füllstandsensoren für den Ex-Bereich

Für explosionsgefährdete Gasatmosphären der Zone 0 und 1 bietet EGE die thermischen Füllstandsensoren der Baureihen TFKS und TFGS – die Geräte eignen sich für den stationären und mobilen Einsatz, z. B. in Tankfahrzeugen für Benzin und Diesel. Die für den Anschluss an SF3-Auswertegeräte konzipierten Sensoren sind mit verschiedenen Einbaulängen bis maximal 400 mm und mit variabler Eintauchtiefe erhältlich und verfügen über ein G3/4-Gewinde. Der Nennwiderstand beträgt bei beiden Sensortypen 160 Ω. TFKS- und TFGS-Sensoren sind aus Aluminium oder Edelstahl 1.4571 gefertigt, erreichen Schutzart IP 68 und eignen sich für Umgebungstemperaturen zwischen – 20 und +80 °C. Der elektrische Anschluss erfolgt per M12-Stecksystem.

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