Prozessautomation & Messtechnik Das Labyrinth der Füllstandmessung

Messverfahren für die Füllstanderfassung unterscheiden sich prinzipiell in ihrer physikalischen Wirkungsweise und ihren Eigenschaften. Viele Planer oder Betreiber wünschen sich ein einziges, für alle Anwendung einsetzbares Verfahren. Das würde Schulungsaufwand und Inbetriebnahmefehler reduzieren sowie zu Einsparung bei der Lagerhaltung von Ersatzgeräten führen. Jedes Messprinzip hat jedoch seine Stärken und Grenzen. Soll ein Füllstandmessgerät den Messwert sicher und zuverlässig liefern, müssen bei der Auswahl des Geräts neben der Temperatur- und Druckfestigkeit auch die Eigenschaft des Messstoffs, mögliche Prozesseinflüsse während der gesamten Betriebszeit und der Montageort berücksichtigt werden. Das richtige System, abgestimmt auf die unterschiedlichsten Messaufgaben, und eine kompetente Beratung, basierend auf jahrelanger Erfahrung, ist vor diesem Hintergrund wichtiger als Schlagworte wie „neue Technologie“ oder „modernes Verfahren“. Denn oft bleiben zunächst Schwächen des Verfahrens unberücksichtigt, die im späteren Betrieb zu Betriebsstörungen, erhöhtem Aufwand oder ungeplanten Mehrkosten führen. Der Wunsch nach einem einzigen Füllstandmessverfahren ist also nicht erfüllbar. Doch dem Wunsch nach einem Messverfahren mit möglichst großem Einsatzbereich kann man mit Radar-Füllstandmessgeräten gerecht werden. Das hat seinen Preis: Die Radarmesstechnik ist gegenüber den klassischen Verfahren wie kapazitiver Messtechnik oder Ultraschallmesstechnik teurer in der Anschaffung. Ob sie das wert ist, hängt vom Einsatzfall, also den spezifischen Produkteigenschaften und Prozesseinflüssen, ab. Bei Applikationen mit starker Schaumbildung etwa arbeitet geführtes Radar wie Levelflex von Endress+Hauser optimal. Aufgrund seiner Arbeitsfrequenz von ca. 1 GHz und der Führung des Mikrowellenimpulses am Seil oder Stab misst es nahezu unbeeinflusst durch Schaum. Bei erschwerten Bedingungen, etwa in einem schnell drehenden mehrstufigen Rührwerksbehälter mit starken Turbulenzen, erfassen Druck- oder Differenzdruckmessgeräte den Füllstand besser. Die Trennschichterfassung kann ebenfalls mit geführtem Radar realisiert werden, denn es liefert bis zu drei Messwerte: Trennschicht, Schichtdicke und Gesamtfüllstand.Eine Emulsionsschicht bewirkt bei herkömmlich geführten Radarsonden den Verlust des Trennschichtsignals. Der neue Multisensor Levelflex FMP55 hat die Funktion eines geführten Radars und gleichzeitig die einer kapazitiven Sonde. Bei Emulsionsbildung schaltet er automatisch auf den kapazitiven Modus um und gibt unter diesen Bedingungen einen sicheren Trennschichtwert an das übergeordnete System weiter. Zur Grenzstanddetektion können ebenfalls unterschiedliche, an die Applikationsbedingungen angepasste physikalische Verfahren eingesetzt werden: Vibronik, kapazitiv, konduktiv, Schwimmschalter, Radiometrie oder Drehflügel stehen zur Auswahl. Neuentwicklungen für Schüttgüter durch Mikrowellenschranken Typ Soliwave und Schüttgutbewegungsmelder Typ Solimotion erweitern die Lösungsmöglichkeiten. Beide Varianten arbeiten mit Mikrowellenenergie, können somit berührungslos eine Grenzstanddetektion realisieren. Die Mikrowellenschranke detektiert von außen durch mikrowellendurchlässige Behälterwände oder Fenster (Kunststoff, Glas, Keramik, �?�) - unabhängig von Produkteigenschaften wie federleicht, abrasiv, aggressiv, pulverförmig oder grobstückig. Der Schüttgutbewegungsmelder ist hingegen ideal für die Überwachung von pneumatischen und mechanischen Schüttgut-Transportprozessen geeignet. Das Kompaktgerät ermöglicht wirtschaftliche Lösungen zur Detektion von Materialverstopfung oder Stillstand einer Förderung. Es zeigt sich, dass die Wahl eines Füllstandmessgeräts unter dem Gesichtspunkt, ein modernes Messverfahren einsetzen zu wollen, unzureichend ist. Planer und Betreiber verlieren so unter Umständen den Nutzen, den ihnen ein klassisches Verfahren wie zum Beispiel Ultraschall-, kapazitive oder Druckmesstechnik oder ein mechanisches Lot bieten würde, und das unter Umständen zu einem geringeren Preis. Das Know-how für unterschiedlichste Messaufgaben, wie es Endress+Hauser mit seinem breiten Angebotsspektrum einbringen kann, spart Zeit und minimiert beim Planer den Aufwand für die Auswahl: angesichts der Komplexität in der Prozessmesstechnik ein erheblicher Faktor. Dem technologischen Wandel und dem Kundenwunsch wird dabei mit einer einheitlichen Bedienung für Geräte der Messparameter Durchfluss und Füllstand Rechnung getragen.