Was diese Kategorie umfasst
Der Füllstand ist die Messung einer Grenzfläche und nicht einer Menge: der Oberfläche zwischen einer Flüssigkeit und dem Dampf darüber, zwischen zwei nicht mischbaren Flüssigkeiten oder zwischen einem Feststoff und der Luft in einem Silo. Nahezu jede Schwierigkeit dieser Kategorie entsteht aus dem Zustand dieser Grenzfläche. Schaum, Dampf, Kondensat, Rühren, Anbackungen und eine bewegte Oberfläche verändern alle, wie das Gerät sie sieht.
Die praktische Trennung verläuft zwischen der kontinuierlichen Messung, die über den gesamten Bereich einen Wert liefert, und dem Grenzstand, der nur meldet, ob das Produkt eine Position erreicht hat. Viele Installationen brauchen beides: einen kontinuierlichen Transmitter für die Bestandsführung und einen Grenzschalter für eine Hochstandsverriegelung, die nicht davon abhängt, dass der Transmitter richtig liegt.
Die Gerätewahl folgt dem Medium und dem Behälter, nicht der Genauigkeitsanforderung. Ein sauberer Wassertank in einem offenen Schacht und ein druckbeaufschlagter Reaktor mit kondensierendem Dampf sind im Prinzip dieselbe Messung und in der Praxis völlig verschiedene Probleme.
Produkttypen in füllstandsmessung
| Produkttyp | Wie es arbeitet | Üblicherweise spezifiziert für |
| Radar-Füllstandstransmitter | Laufzeit eines Mikrowellenimpulses, der von der Oberfläche reflektiert wird | Tanks und Silos mit Dampf, Schaum oder wechselnder Dielektrizitätskonstante; berührungslose Bauformen vertragen gerührte und hygienische Prozesse |
| Geführtes Radar (Wellenleiter) | Dasselbe Prinzip entlang einer Sonde, die das Echo bündelt | Medien mit niedriger Dielektrizitätskonstante, enge Behälter und Beruhigungsrohre, in denen ein freistrahlendes Signal gestört würde |
| Ultraschall-Füllstandstransmitter | Laufzeit eines Schallimpulses durch den Dampfraum | Wasser, Abwasser und einfache Flüssigkeitslagerung, wo der Dampfraum sauber und die Temperatur stabil ist |
| Hydrostatischer Füllstandstransmitter | Der Druck der Flüssigkeitssäule über dem Sensor | Belüftete Tanks bekannter Dichte sowie Brunnen und Schächte, in denen ein einfaches eintauchbares Gerät bevorzugt wird |
| Differenzdruck-Füllstandsmessung | Differenz zwischen der Nassseite und der Messseite eines geschlossenen Tanks | Druckbeaufschlagte und geschlossene Behälter, in denen der Kopfdruck herausgerechnet werden muss |
| Kapazitiver Füllstandssensor | Änderung der Kapazität zwischen einer Sonde und der Behälterwand | Kurze Messbereiche und Grenzstandaufgaben an sauberen Flüssigkeiten und Pulvern |
| Schwimmer und Verdränger | Auftrieb, der auf einen Schwimmer oder ein verdrängtes Volumen wirkt | Trennschichtmessung und einfache, sehr zuverlässige Hochstandaufgaben |
| Schwinggabel und Stimmgabelschalter | Änderung der Resonanzfrequenz, wenn die Gabel bedeckt ist | Grenzstand an Flüssigkeiten und Pulvern, einschließlich Hoch- und Tiefalarme an klebrigen oder schäumenden Medien |
| Drehflügel und kapazitiver Grenzschalter | Ein Flügel bleibt stehen oder die Kapazität ändert sich, wenn das Produkt das Element erreicht | Schüttgüter, Silo-Hochstand und Stopferkennung, wo eine mechanische Antwort akzeptabel ist |
Füllstandsanzeiger, Schaugläser und Magnet-Schwimmeranzeiger liefern einen direkten visuellen Messwert und werden in dieser Kategorie neben den Transmittern geführt.
So wählen Sie Füllstandsmessgeräte aus
Für eine Aufgabe gibt es selten das eine richtige Messgerät, aber immer eine begründbare Auswahl und eine Reihe von Antworten, die den Rest ausschließt. Diese Fragen entscheiden darüber.
- Kontinuierliche oder Grenzstandmessung oder beides. Verriegelungen und Alarme werden häufig besser von einem unabhängigen Schalter bedient als von einem Transmitter.
- Der Zustand der Oberfläche: Schaum, Turbulenz, eine siedende Flüssigkeit und eine bewegte Pulveroberfläche schließen jeweils Technologien aus, bevor über Genauigkeit gesprochen wird.
- Der Dampfraum über dem Produkt: Kondensat, Staub, Dampf und korrosive Gase wirken auf Optik und Akustik unterschiedlich; eine gespülte Installation kann erforderlich sein.
- Dielektrizitätskonstante und Dichte. Radar hängt von der ersten ab, hydrostatisch von der zweiten, und ein Prozess, der eine davon verändert, verändert den Messwert.
- Behältergeometrie: Stutzen, Rührwerke, Heizschlangen, Leitern und innere Einbauten liegen alle im Messweg und müssen beschrieben werden.
- Druck und Temperatur im Behälter, die die Flanschnennstufe und die Anordnung der Elektronik festlegen.
- Hygiene- und CIP-Anforderungen, die die medienberührten Werkstoffe und die Spalttoleranz einschränken.
- Bereichsklassifizierung, die das Schutzprinzip für den Transmitter und die Verkabelung bestimmt.
- Anbackungs- und Belegungsverhalten: klebrige, auskristallisierende oder brückenbildende Produkte brauchen eine Technologie, die nicht von einer sauberen Sendeoberfläche abhängt.
- Montagezugang, denn auch ein berührungsloses Gerät muss oben am Behälter montiert, ausgerichtet und gewartet werden.
Die Auswahl Schritt für Schritt durchgehen
- Entscheiden Sie, ob ein kontinuierlicher Wert oder ein Grenzsignal benötigt wird und ob zusätzlich zum Transmitter ein unabhängiger Schalter nötig ist.
- Charakterisieren Sie die Oberfläche: ruhig oder gerührt, sauber oder schäumend, flüssig oder fest, einphasig oder mit Trennschicht.
- Charakterisieren Sie den Dampfraum: Druck, Temperatur, Kondensat, Staub und Korrosivität.
- Wählen Sie die Technologie, die dieser Umgebung standhält, und prüfen Sie dann die Dielektrizitätskonstante oder die Dichte, von der sie abhängt.
- Gehen Sie den Messweg vom Stutzen bis zum Behälterboden ab und notieren Sie, was der Strahl oder die Sonde antreffen wird.
- Legen Sie Messbereich, Genauigkeit und die geforderte Auflösung am unteren Ende fest, wo ein Füllstandsmesswert oft am kritischsten ist.
- Wenden Sie Flansch, medienberührte Werkstoffe und Bereichsklassifizierung an.
- Entscheiden Sie den Ausgang, ob eine lokale Anzeige nötig ist und ob ein Beruhigungsrohr oder eine Bypasskammer Teil der Bestellung sein sollte.
Die Technologien im Vergleich
| Technologie | Bevorzugt eingesetzt für | Grenzen | Typisches Medium |
| Radar, berührungslos | Dampf, Schaum, Druck und Temperatur; hygienische Behälter | Eine sehr niedrige Dielektrizitätskonstante kann das Echo schwächen; Kondensat an der Antenne verzerrt es | Chemikalien, Kohlenwasserstoffe, Wasser, Lebensmittel |
| Geführtes Radar | Medien mit niedriger Dielektrizitätskonstante und beengte Behälter | Die Sonde kann durch Anbackungen belegt oder überbrückt werden; für schwere Feststoffe ungeeignet | Lösungsmittel, leichte Öle, saubere Flüssigkeiten |
| Ultraschall | Einfache Flüssigkeiten in offenen oder belüfteten Tanks | Temperaturschichtung, Dampf, Schaum und Kondensat beeinflussen Schallgeschwindigkeit oder Echo | Wasser, Abwasser, ungefährliche Lagerung |
| Hydrostatisch | Saubere Flüssigkeiten mit bekannter und stabiler Dichte | Dichteänderungen verschieben den Messwert, ohne dass sich der Füllstand ändert; verstopfte Wirkleitungen sind ein häufiger Ausfall | Wasser, Kraftstoffe, verdünnte Lösungen |
| Differenzdruck | Geschlossene und druckbeaufschlagte Behälter | Beide Leitungen müssen für den Behälterdruck ausgelegt sein; eine Nassleitung darf nie trocken laufen | Prozessbehälter, Kessel, Kolonnen |
| Grenzschalter | Alarme, Verriegelungen und Pumpenschutz | Sie melden eine Position, keinen Wert, und taugen nicht für die Bestandsführung | Je nach Bauart Flüssigkeiten, Suspensionen und Schüttgüter |
Vor der Bestellung zu bestätigende Parameter
Was nach der Wahl der Technologie bleibt, ist eine Liste von Werten, die nur die Installation liefern kann. Diese verändern das Modell, den Preis oder die Lieferzeit:
- Tank oder Behälter: Abmessungen, Form und ob er offen, belüftet oder geschlossen ist.
- Medium und seine Beschaffenheit: sauber, viskos, klebrig, schäumend, körnig oder eine Zweiphasen-Trennschicht.
- Die Bedingungen im Dampfraum: Druck, Temperatur, Kondensat, Staub und etwaige korrosive Bestandteile.
- Dielektrizitätskonstante für Radaraufgaben oder Dichte für hydrostatische Aufgaben, soweit bekannt.
- Innere Einbauten entlang des Messwegs: Rührwerke, Schlangen, Leitern, Umlenkbleche und Stutzen.
- Kontinuierliche oder Grenzstandmessung und ob ein unabhängiger Hochstandschalter erforderlich ist.
- Prozessanschluss: Flansch- oder Gewindenorm, Größe und Nennstufe sowie die Ausrichtung des Stutzens.
- Anforderungen an medienberührte Werkstoffe und an Hygiene.
- Ausgang: 4-20 mA, HART, Modbus, Schaltkontakt oder nur lokale Anzeige.
- Bereichsklassifizierung und das geforderte Schutzprinzip.
Zahlen werden angegeben, nicht angenommen
Die Spezifikationen unterscheiden sich je Modell und Anwendung, deshalb wird auf dieser Seite kein Leistungswert genannt. Ist ein Parameter für ein bestimmtes Modell nicht dokumentiert, sagt die Produktseite das, statt die Lücke mit einer plausiblen Zahl zu füllen. Senden Sie die oben genannten Werte und wir nennen die, die das ausgewählte Modell tatsächlich einhält.
Wo diese Messgeräte eingesetzt werden
