Prozess-Messtechnik Füllstand-Messgeräte für vielschichtige Anwendungen

Redakteur: Wolfgang Leppert

Die Trennschichtmessung erfordert je nach Aufgabenstellung unterschiedliche Messmethoden. Ob klare Trennlinie, Emulsionsschicht oder Mehrphasentrennschichten: Endress+Hauser bietet hier für jeden Fall das passende Messprinzip.

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Die kapazitive Messung gilt als die günstigste Lösung für eine Trennschichtmessung. Die Inbetriebnahme ist einfach durch einen Trockenabgleich möglich, es ist also kein „nass Anfahren“ erforderlich. Zudem ist diese Methode schnell mittels der mitgelieferten Bediensoftware und 4… 20 mA HART-Signal durchzuführen. Das Messprinzip bietet eine extrem schnelle Reaktionszeit und ist ideal für sehr kleine Messbereiche. Beim kapazitiven Messprinzip bildet die Sonde zusammen mit dem Tank einen Kondensator, wobei das Medium das Dielektrikum darstellt. In vielen Trennschichtapplikationen befindet sich das Medium mit der kleineren Dielektrizitätskonstante (DK) oben, wie beispielsweise bei Kohlenwasserstoff auf Wasser. Das obere Medium liefert zum Gesamtwert der Kapazität nur einen minimalen Beitrag – als Füllstand wird demnach nur der Wasserstand (die Trennschicht) ausgegeben. Um diesen Effekt nutzen zu können muss sichergestellt werden, dass sich die DK der beiden Medien genügend weit voneinander unterscheidet. Bei der Bildung von Emulsionsschichten wird prinzipbedingt ein Mittelwert der Emulsionsschicht als Trennschicht ausgegeben.

Experte für klare Trennschichten in Flüssigkeiten: geführtes Radar Levelflex M (Archiv: Vogel Business Media)

Geführtes Radar für klare Trennschichten in Flüssigkeiten

Der Levelflex M wiederum misst bereits ab 60 mm Trennschichtdicke sicher die Trennschicht sowie den Gesamtfüllstand und somit auch die Trennschichtdicke. Diese drei Werte lassen sich mit Hilfe des HART-Loop-Converters HMX50 gleichzeitig ausgeben. Durch eine integrierte Signalanalyse wird eine vorausschauende Wartung ermöglicht. Das geführte Radar kann als direkter Ersatz für Verdränger in bestehenden Messkammern oder Bypassgefäßen eingesetzt werden.

Bei der Füllstandmessung mit geführtem Radar werden Hochfrequenzimpulse auf eine Sonde eingekoppelt und entlang der Sonde geführt. Die Impulse werden von der Produktoberfläche reflektiert, von der Auswerteelektronik empfangen und in die Füllstandinformation umgesetzt. Beim Auftreten der Hochfrequenzimpulse auf die Mediumsoberfläche wird nur ein Teil des Sendeimpulses reflektiert, speziell bei Medien mit kleiner DK dringt der andere Teil in das Medium ein. An der Trennstelle zu einem zweiten Medium mit höherer DK wird der Impuls ein weiteres Mal reflektiert. Unter Berücksichtigung der verzögerten Laufzeit des Impulses durch das obere Medium kann nun zusätzlich die Distanz zur Trennschicht ermittelt werden.

Radiometrische Messung für Mehrphasen-Trennschichten, Emulsionen und Feststoffe

Der Gammapilot M für radiometrische Messungen (Archiv: Vogel Business Media)

Da das radiometrische Messprinzip berührungslos misst, eignet es sich überall dort, wo andere Verfahren beispielsweise aufgrund extremer Prozessbedingungen oder wegen mechanischer, geometrischer oder baulicher Gegebenheiten versagen. Der Gammastrahler sendet eine Strahlung aus; sie wird beim Durchdringen der Behälterwand und des Mediums gedämpft. Auf der gegenüberliegenden Seite des Behälters oder Rohres wird ein Detektor montiert, der die empfangene Strahlung in ein elektrisches Signal umwandelt. Der Messeffekt ergibt sich also dadurch, dass das zu messende Produkt die Strahlung absorbiert.

Bei der Trennschichtmessung werden die Strahlen von Medien unterschiedlicher Dichte auch unterschiedlich stark gedämpft. Wird der Transmitter mittels Nasskalibration einmal auf das Medium mit geringer Dichte und dann mit dem Medium größerer Dichte kalibriert, ergibt sich automatisch eine Korrelation zur Messung der Trennschicht.

Verfahrenstechnik-Spezialist mit umfassendem Serviceangebot

Endress+Hauser ist einer der international führenden Anbieter von Messgeräten, Dienstleistungen und Lösungen für die industrielle Verfahrenstechnik. Mit mehr als 8.000 Beschäftigten erwirtschaftet die Firmengruppe rund eine Milliarde Euro Umsatz im Jahr. Eigene Sales Center sowie ein Netzwerk von Partnern und Vertretungen stellen weltweit kompetente Unterstützung sicher. Das Portfolio umfasst Sensoren, Geräte, Systeme und Dienstleistungen für Füllstand-, Durchfluss-, Druck- und Temperaturmessung sowie Flüssigkeitsanalyse und Messwertregistrierung. Das Unternehmen unterstützt seine Kunden mit automatisierungstechnischen, logistischen und informationstechnischen Dienstleistungen und Lösungen.

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