Cool bleiben! Berührungslose Füllstandsmessung in hohen Prozesstemperaturen

Einer der weltweit größten Hersteller von Glas und Keramik optimierte seine Lagerprozesse mit passender Füllstandmesstechnik in einer seiner Siloanlagen im spanischen Sevilla

Die Herausforderung bestand darin, eine staubunempfindliche Messtechnik zu finden, die unter sehr hohen Umgebungstemperaturen zuverlässig misst. Mit dem berührungslosen Radarsensor von UWT wurde eine passende Lösung zur kontinuierlichen Füllstandsmessung konfiguriert. Der Clou dabei war der integrierte Luftspülanschluss, der eine regelmäßige, zyklische Reinigung sowie Kühlung der Linsenantenne ermöglichte.

Genaue Messergebisse mit widerstandsfähigen Radarsensoren

Bei der Glasherstellung gibt es je nach Endprodukt unterschiedliche Mischungsverhältnisse der jeweiligen Bestandteile wie Quarzsand, Kalk, Dolomit, Pottasche oder Feldspat. Um seine Prozessabläufe möglichst zuverlässig zu unterstützen, war ein internationaler Hersteller von Glas und Keramik auf der Suche nach geeigneter Sensorik zur Inhaltsmessung eben dieser Ingredienzien. Die insgesamt 35 Werke in Europa stellen bis zu 5.000 verschiedene Glasflaschen, Tiegel und Behälter her und versenden diese in mehr als 50 Länder. Insbesondere für die unterschiedlichen Lagerbehälter der Feststoffe für die Herstellung von Glasbehältern in einer Anlage in Sevilla sollte die Füllstandsmessung optimiert werden. Dort werden die Rohstoffe teils mit Scherben und recycelten Gläsern gemischt und mit Hitze kombiniert. Die Höhe der Betoneinzelkammersilos, in denen die Materialien gelagert werden, beträgt 15 Meter. Unter diesen befinden sich auch Sand und Ätznatron, welche besonders abrasiv und aggressiv für die Messtechnik sind. Im Prozess und in der äußeren Umgebung herrscht eine hohe Staubintensität kombiniert mit Feuchtigkeit und hohen Umgebungstemperaturen. Diese liegen am Aufstellungsort tendenziell bei über 100ºC.

Die zu Anhaftung neigenden Feststoffe weisen eine Dielektrizitätskonstante von 3,0 bis 4,0 auf und bilden unterschiedlich steile Schüttkegel während der Befüllvorgänge. Zusammen mit dem lokalen Partner Elion, S.A. konfigurierte man entsprechend der hohen Prozesstemperaturen und staubigen Prozessumgebungen den freistrahlenden UWT Radarsensor NivoRadar® NR 3100. Dieser wurde bereits unter extremen Applikationsbedingungen der Baustoff- sowie Lebensmittelindustrie erfolgreich eingesetzt. Die 78 GHz Technologie des Radarsensors mit dem 4° schmalen Abstrahlwinkel realisiert ein zuverlässiges Füllstandsignal. Auch während des Befüllens weist die Reflexion der Materialoberfläche eine hohe Echozuverlässigkeit auf.

Glasklare Sicht mit integriertem Luftspülanschluss

Die Verwendung des in den Sensor integrierten Lufteinlasses war besonders entscheidend. Dadurch kann die Linse von Staub und Anhaftungen sauber gehalten sowie die Umgebungstemperatur durch Einblasen von kühlerer Luft auf bis zu 45°C herabgesenkt werden. Auf diese Weise ist es möglich, dass die installierten Geräte ohne jegliche Prozessstörungen und mit kontinuierlich hoher Leistung die Füllstände messen.

Die Kombination aus hoher Staubintensität, anbackendem Material sowie hohen Prozesstemperaturen hatte somit keinerlei Einfluss auf die Messergebnisse des NivoRadar® Sensors. Die Inbetriebnahme mit dem Schnellstartassistenten erfolgte einfach und intuitiv. Die präzise und robuste Radarsensorik machte dieses berührungslose Messprinzip zur richtigen Wahl für den Anlagenbetreiber in Sevilla.

Nutzerfreundliche Allrounder auf höchstem Level

Zusätzlich zur Serie der geführten Radarsensoren dehnte UWT das Produktportfolio an freistrahlenden/berührungslosen Radargeräten aus. Die Erweiterung der berührungslosen Radarserie NivoRadar® zur kontinuierlichen Füllstandsmessung wurde dabei mit einer hochfrequenten 80 GHz FMCW Technologie und einer sehr engen Strahlkeule ausgestattet. Die Geräte sind international zertifiziert und eigenen sich ebenfalls für den Einsatz der Lebensmittelindustrie. Die Detektion erfolgt mit hoher Messgenauigkeit bei kurzen Reaktionszeiten, ohne Blockdistanz im oberen Bereich. Die Zweileiter Geräte wurden mit extra kleinen Prozessanschlüssen sowie einer sehr hohen Sensibilität (DK-Wert ≥ 1,3) designt. Ein vielfältiges Montagezubehör sowie flexible Temperaturlösungen ermöglichen die Installation der kompakten Messtechnik in unterschiedlichen Behälterformen und Einbausituationen. Die Konfiguration erfolgt schnell und unkompliziert per UWT LevelApp. Über die optionale LED-Anzeige können die Sensorwerte direkt am Gerät eingestellt oder abgelesen werden. Sie arbeiten mit einer sehr hohen Prozessintelligenz und verfügen über einen Schnellstart-Assistent. Ziel war mit einer äußerst einfachen Handhabung sehr kundenfreundliche Bedingungen zu schaffen.