Zur Messung von Füllständen von Flüssigkeiten oder Schüttgütern stehen eine Reihe bewährter Messmethoden zur Verfügung. Man unterscheidet zwischen der kontinuierlichen Messung mittels Füllstandsensoren und Füllstandgrenzschaltern. Hier eine Auswahl der wichtigsten Messverfahren.
Bei der kapazitiven Füllstandmessung wird die Änderung der elektrischen Kapazität zwischen den Elektroden detektiert, wenn diese von einem Medium umgeben werden. Diese Änderung hängt von der Dielektrizitätskonstante des Mediums ab. Ist diese konstant, so kann aus der gemessenen Kapazität darauf geschlossen werden, wie weit die Elektroden in das Medium eintauchen. In diesem Fall kann also nicht nur ein Grenzwertschalter gebaut werden, sondern auch die kontinuierliche Füllhöhe bestimmt werden.
Bei der Messung mit kapazitiven Schaltern wird eine Änderung der Dielektrizitätskonstante detektiert und diese Änderung in ein Schaltsignal überführt. Der Vorteil dieser Technologie liegt darin, dass das Medium zum Teil hinter Behälterwänden detektiert werden kann. Es ist also keine Bohrung im Behälter notwendig. Die Funktion hängt von dem Verhältnis der Dielektrizitätskonstante des Mediums zur Dielektrizitätskonstante der Behälterwandung ab. Eine typische Paarung ist eine wasserbasierte Flüssigkeit hinter einer Kunststoff- oder Glaswandung.
Ein Sensor ermittelt die Dielektrizitätskonstante des Mediums. Das Signal kann dann in ein Schaltsignal umgesetzt werden. So können unerwünschte Stoffe, die am Sensor haften ausgeblendet werden. Dies betrifft Anhaftungen an der Sensorspitze, Schäume oder ein beim Füllen vorbeifließendes Medium.
Neben dieser verbreiteten Ultraschallmessung von oben durch den Gasraum gibt es auch Sensoren, die durch die Behälterwand hindurch von unten den Füllstand messen oder von der Seite als Grenzschalter dienen. Hier wird die Laufzeit im Medium selbst gemessen. Wichtigste Funktionsvoraussetzung dieser Methode ist die Durchschallbarkeit von Wand und Medium. Die Anwendung bleibt daher auf einwandige Behälter mit Flüssigkeiten beschränkt.
Die Messung mit Mikrowellen beruht auf einem Sender-Empfängerprinzip. Von einem Sender ausgesandte Mikrowellenimpulse werden durch ein leeres Silo vom Empfänger registriert, durch ein volles Silo jedoch vom Medium gedämpft. Bei metallischen Behälterwänden müssen Sichtfenster eingebaut werden. Anwendungen: Da die Mikrowellenschranke ein berührungslos detektierendes Verfahren nutzt kann sie sowohl in Behältern, Rohrleitungen, Schächten oder an Freifallschächten montiert werden. Bei nicht metallischen Behältermaterialien ist eine Messung durch den Behälter von außen möglich. Mikrowellenschranken melden Verstopfungen, signalisieren Grenzstände, lösen Positionierungs- und Zählaufgaben, messen berührungslos von außen und sind damit verschleiß- und wartungsfrei. Typische Einsatzgebiete sind z. B. Holzspäne, Papier-, Kartonschnitzel, Kalk, Kies, Sand oder sogar ganze Säcke und Kisten. Prozesstemperaturen und Prozessdruck sind beliebig, bei Direkteinbau sind jedoch die Grenzwerte des jeweiligen Herstellers zu beachten.
Die LLE-Serie verwendet einen Fototransistor-Trigger mit digitalem, binären Ausgangssignal, um die Anwesenheit oder Abwesenheit von Flüssigkeit anzuzeigen. Diese Serie enthält Schutzfunktionen gegen Verpolung, Überspannung und Kurzschluss. Viele Varianten für jeden Einsatzbereich sind verfügbar.
Einige der besonders häufig eingesetzte Produkte sind:
LLE101101 / LLE102101 / LLE103101
LLE105100 / LLE205100 / LLE305100
Die Sensoren der Serie LLN sind für raue industrielle Umgebungen mit extremen Temperaturen, Druck, Vibration und Schock ausgelegt. Die LLN-Baureihe ist nach IP67 abgedichtet und weist einen umgekehrten Pol- und Überspannungsschutz auf. Die aus Edelstahl gefertigte LLN-Serie ist langlebig und leicht zu reinigen. Die LLN-Serie bietet Industriestandard-Steckverbinder.
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