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Messtechnik Kapazitive Füllstandssensoren messen ohne Medienkontakt steril von außen

| Autor/ Redakteur: Dr. Adriano Pittarelli* / Sariana Kunze

Kontinuierlich messende kapazitive Füllstandssensoren ohne Medienkontakt eignen sich wegen ihrer Sterilität und uneingeschränkten Medienverträglichkeit für viele unterschiedliche Bereiche. So kommen die CLC-Sensoren in Absaugpumpen der Medizintechnik, Labor- und Analysegeräten, Frisch- und Abwassertanks, Wasser-in-Öl-Messungen und industriellen Druckmaschinen zum Einsatz.

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Füllstände kontinuierlich und ohne Berührung mit dem Prozessmedium messen.
Füllstände kontinuierlich und ohne Berührung mit dem Prozessmedium messen.
(First Sensor)

Je nach Anforderung der Anwendung kommen bei der Füllstandsmessung unter anderem hydrostatische, kapazitive, ultraschallbasierte und optische Messprinzipien zum Einsatz. Die Messungen reichen von der einfachen Grenzwerterfassung bis zur kontinuierlichen Füllstandsüberwachung. Sensortechnics Produkte von First Sensor bieten im Bereich der kapazitiven Messung eine neue Technologie, die Füllstände kontinuierlich und ohne Berührung mit dem Prozessmedium misst. Herkömmliche kontinuierlich messende kapazitive Füllstandssensoren tauchen mit ihrer Messelektrode in die Flüssigkeit ein und bilden eine Kapazität mit der Behälterwand aus Metall. CLC-Sensoren bilden eine Kapazität von außen durch die Wand nichtmetallischer Behälter über das jeweilige Füllmedium. Der Vorteil dieses Prinzips ist die uneingeschränkte Medienverträglichkeit und Sterilität, da der Sensor nicht mit der Flüssigkeit in Berührung kommt. Die Messelektrode kann fest mit dem Behälter verbunden oder in eine Behälteraufnahme integriert werden und misst kontinuierlich über einen Bereich von 10 cm.

Referenzelektrode kompensiert Temperatur- und Feuchtigkeitsänderungen

Für hohe Auflösung und Genauigkeit sollte ein guter Kontakt der Elektrode zum Behälter ohne Luftspalt bestehen und die Wandung möglichst dünn sein. Der CLC-Füllstandssensor besitzt eine Referenzelektrode zur Kompensation von Temperatur- und Feuchtigkeitsänderungen der Umgebung. Optional kann die CLC-Serie mit einer dritten Elektrode ausgestattet werden, die das korrekte Vorhandensein eines Behälters erkennt und ein zusätzliches Sicherheitsmerkmal darstellt. Am Sensorausgang stehen sowohl ein analoges 0,5…4,5-V-Signal als auch eine digitale 1-Wire-Schnittstelle zur Verfügung.

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5 Einsatzgebiete für steril und kontaktlos

Kapazitive Füllstandssensoren finden ihren Einsatz in vielen Anwendungen der Medizintechnik, Analytik, Labortechnik, chemischen und pharmazeutischen Industrie, Biotechnologie, Verfahrens- und Prozesstechnik sowie der Lebensmittel- und Getränkeindustrie. Der kontinuierlich messende Sensor ist überall dort ideal, wo berührungslos oder steril gemessen werden muss, wenig Platz zur Verfügung steht oder ein einfaches System gefragt ist.

Absaugsysteme in der Notfallmedizin

In der Medizintechnik existieren verschiedene Absaugsysteme, die in der Notfallmedizin, bei Operationen oder zur Wundbehandlung eingesetzt werden. Mittels Unterdruck wird Sekret oder Schleim abgesaugt und in einem Auffangbehälter gesammelt. Der Füllstand des Behälters wurde in vielen Systemen bisher gar nicht oder nur mittels eines Füllstandsschalters überwacht. Der CLC-Sensor misst den Füllstand kontinuierlich. Die Gerätesteuerung kann so den zeitlichen Verlauf des Füllstands überwachen und frühzeitig vor einer Überfüllung warnen. Hierdurch ergibt sich ein geringerer Kontrollaufwand für den Bediener und eine höhere Sicherheit für den Patienten. Bei mobilen Systemen erhöht sich die Bewegungsfreiheit des Patienten und damit dessen Komfort. Die CLC-Sensoren erlauben außerdem vollkommen sterile Messungen ohne Medienkontakt.

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