Einer der Top-10-Stahlproduzenten weltweit war auf der Suche nach einer unempfindlichen und genauen kontinuierlichen Füllstandsmesstechnik. Das Einsatzszenario: sehr kleine und verstreut platzierte Tanks zur Gaskühlung. Im Zuge einer Anlagenmodernisierung sollten mehrere Werke mit der Füllstandsüberwachung ausgestattet werden.
Das Befüllen und Entleeren mittels Pumpen, die Druckschwankungen innerhalb der Tanks verursachen, war dabei nur eine der Herausforderungen. Die andere war das Vorhandensein von H2-Gas.
Kapazitive Sonde in Stabausführung
Sumit Majumder, Geschäftsführer von UWT Indien, führte mit seinem Team vor Ort mehrere Tests mit verschiedenen Sensoren durch. Dabei wurde schnell klar, dass sich die Tanks des Stahlproduzenten mit dem kapazitiven Messprinzip der NivoCapa-NC-8000-Sonde sicher überwachen lassen. Für den kleinen Messbereich der Anwendung von 1.150 mm bot die Stabausführung des Geräts mit einen Gesamtmessbereich bis zu 5 m (in der Seilversion bis zu 25 m) eine kompatible Lösung.
Gemessen wird die elektrische Kapazität im Prozess, welche proportional zum Füllstand im Behälter ist. Die mechanische Sonde besteht aus dem Messbereich mit flexibler Länge und der aktiven Ansatzkompensation mit fester Länge. Sie liefert den elektrischen Kapazitätswert des Messbereiches bezüglich der Umgebung (Behälterwand, Mess-/Masserohr oder leitfähiges Material) und ist mit dem Messumformer verbunden.
Der Füllstandsensor kann in großen Silos oder Tanks sowie kleinen Prozessbehältern, Pufferspeichern, Trichtern, Wannen, Bypässen oder Fallrohren verwendet werden. Gegen aggressive chemische Medien ist die Edelstahlsonde aus 1.4404 (316L) mit einem optionalen PFA-Überzug erhältlich.
Die unterschiedlichen Geräteausführungen ermöglichen Installationen von oben, unten und, durch ein abgesetztes Gehäuse, auch bei größeren Vibrationen oder geringem Platzangebot. Die Gehäuse sind aluminiumpulverbeschichtet, die Sensibilität ab einem DK-Wert von 1,5 macht den Füllstandsensor in vielen Medien einsetzbar. Unterschiedliche Dielektrizität soll das Gerät problemlos auswerten und detektieren können.
Genaue Ergebnisse bei extremen Temperaturen
Beim NC 8000 handelt es sich um ein Zweileiter-Instrument mit analogem 4…20-mA-Ausgangsignal nach Namur NE43. Es vereint eine einfach einzustellende Elektronik mit felderprobten Sondenauslegern.
Dabei schützt die zusätzlich verbaute „Active Shield“-Technologie mit aktiver Ansatzkompensation vor Messfehlern, die durch Brückenbildung, Schäume, Materialablagerung und Anbackung entstehen können. Auch bei Prozesstemperaturen von -40 bis 200 °C sowie innerhalb eines Prozessüberdrucks bis zu 35 bar soll die Sonde präzise Messergebnisse liefern.
In den Kühltanks des Stahlherstellers herrschen zwischen 80 und 150 °C. Die kapazitive Messtechnologie realisiert hier eine schnelle Messung (unter einer Sekunde) und hält auch dem vorherrschenden Dampf und Druckschwankungen stand. Der Einbau auf einem Stutzen erlaubt es zudem, einen Messbereich bis zum Tankdeckel festzulegen und über die gesamte Länge des Sensors zu arbeiten. Bedienen lässt sich die Sonde über ein User Interface inklusive LCD-Display mit Bedientasten und Diagnosefunktion.
Die Sensoren der NivoCapa-Serie verfügen neben einer WHG auch über die für die Anwendung innerhalb des Kühlsystems notwendigen Zulassungen für gas- und staubexplosionsgefährdete Bereiche. Beim Stahlproduzenten konnte somit ein reibungsloser Anlagenbetrieb unterstützt werden.
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