Was das Tempo für die Vereinigten Papierwerke AG oder das Bobby Car für die BIG-Spielwarenfabrik ist, ist der Liquiphant für Endress+Hauser. Die Erfolgsgeschichte begann 1983 mit dem FTL160, entwickelte sich über viele Stationen und Jahre weiter bis in das Zeitalter der Digitalisierung. Endress+Hauser schreibt diese Erfolgsgeschichte fort mit einer neuen Generation Liquiphant. Bei der Entwicklung des Liquiphant FTL51 wurde neben der Sicherheit insbesondere die Digitalisierung und die einfache, intuitive Bedienung ins Auge gefasst. Welche Innovationen bringt nun die neue Generation mit sich? Der Liquiphant FTL51 ist vollständig entwickelt nach IEC61508 und kann somit direkt in SIL 2 und in homogener Redundanz in SIL 3-Applikationen eingesetzt werden. Sämtliche Kennwerte der funktionalen Sicherheit haben sich deutlich verbessert, was sich in einer gesteigerten Anlagensicherheit und -verfügbarkeit widerspiegelt. In Kombination mit der WHG-Zulassung zum Einsatz als Überfüllsicherung oder Leckageüberwachung ist der Liquiphant FTL51 somit beinahe der sicherste Vibronik-Grenzschalter auf dem Markt. Und beinahe auch nur deswegen, da lediglich noch der Liquiphant Failsafe bessere Kennzahlen aufweist. Intern redundant aufgebaut, kann der Liquiphant Failsafe als Einzelmessgerät direkt bis SIL3 eingesetzt werden.
Messprinzip der Schwinggabel
Herzstück des von Endress+Hauser erfundenen Messprinzips ist eine Schwinggabel, die piezoelektrisch angeregt wird und in ihrer Resonanzfrequenz schwingt. Ändert sich der Füllstand im Tank, sodass die Schwinggabel bedeckt oder frei wird, führt dies zu einer Änderung der Schwingfrequenz. Diese Änderung wird detektiert und ausgewertet. Das Messprinzip lässt sich für Flüssigkeiten und Feststoffe einsetzen. Unabhängig von Strömungen, Turbulenzen, Luftblasen, Schaum, Vibrationen, Feststoffen im Medium oder Ansatzbildung auf den Schwinggabeln liefert es zuverlässige Messwerte – und das ohne Abgleich. Durch die vollmetallische Trennung sind die Grenzschalter sehr robust und mangels mechanisch bewegter Teile nahezu wartungsfrei. Ihren Einsatz finden die Geräte in Tanks, Lagerbehältern und Rohrleitungen zur Vermeidung von Überfüllungen sowie zum Pumpenschutz und zur Leckageerkennung.
Hauptaugenmerk auf Digitalisierung
Die Namur-Roadmap „Process-Sensors-4.0“ beinhaltet drei Schlüsselkriterien für digitale Prozesssensoren: Sie müssen Möglichkeiten bieten zur kabellosen Kommunikation und zur Sensordiagnose und sie müssen Informationen über Sensor und Prozess liefern. Der Liquiphant FTL51 erfüllt diese Anforderungen und bietet darüber hinaus weitere Highlights. Über eine optional bestellbare Bluetooth-Schnittstelle erhält der Nutzer Zugriff auf Sensordaten und Heartbeat-Technology-Funktionen. Im ersten Schritt kann der Betreiber mobil mit der Smartblue-App auf das Gerät zugreifen und Geräte- und Diagnoseinformationen erhalten. Er sieht auf den ersten Blick den Zustand des Grenzschalters. Dies wird ihm, zusätzlich zu Klartextmeldungen, mit Symbolen gemäß NE107 angezeigt. Ein App-basierter Wizard führt den Nutzer durch eine jederzeit verfügbare Geräteverifikation und erstellt ein entsprechendes Verifikationsprotokoll. Dafür muss weder das Gerät ausgebaut noch der Prozess unterbrochen werden. Das hierdurch generierte Protokoll beinhaltet eine Übersicht über den Verlauf der Schwingfrequenzen. Hierbei handelt es sich um richtungsweisende Monitoringwerte, die Aussagen, z. B. über Ansatzbildung oder Korrosion, ermöglichen. Der neue Liquiphant verfügt über eine Korrosionserkennung – diese generiert eine Warnung, bevor der Sensor ausfällt. Dadurch gewinnt der Betreiber Zeit, um Ersatz zu beschaffen oder eine Revision zu planen bei gleichzeitig maximaler Anlagenverfügbarkeit.
Auch hinsichtlich Effizienz, z. B. bei der Durchführung von SIL- und WHG-Wiederholungsprüfungen, bietet der Grenzschalter Vorteile: App-basierte Wizards unterstützen bei der Durchführung von Wiederholungsprüfungen am Gerät. Sie führen Schritt für Schritt durch die erforderliche Prüfprozedur, wobei Erklärungen und Schaubilder zur Vermeidung systematischer Fehler beitragen. Am Ende einer Prüfung generiert die Smartblue App automatisch ein entsprechendes SIL- oder WHG-Prüfprotokoll, das direkt aus der App abgelegt oder per Mail versendet werden kann. Hierdurch kommt es für den Betreiber zu einer Zeitersparnis und gleichzeitig zu einer Steigerung der Anlagensicherheit.
Von der Messtechnik bis zur kompletten Lösungen
Abgerundet wird das Angebot von Endress+Hauser durch ein umfangreiches Paket an Dienstleistungen und Lösungen. In den Bereichen Funktionale Sicherheit, Explosionsschutz und WHG verfügt Endress+Hauser über Ressourcen mit ausgewiesenem Know-how. Stichworte sind: SIL-Loop-Berechnungen, wiederkehrende Prüfungen, Eigensicherheitsnachweise, Inbetriebnahmen, Auslegungen oder Schulungen zu den genannten Themen. Als anerkannter und zertifizierter Fachbetrieb nach WHG kann Endress+Hauser bei der Erfüllung der Anforderungen unterstützen. Über Dienstleistungen hinaus werden Engineering-Lösungen angeboten. Die Spezialisten bieten Engineering von der Planung bis zur Inbetriebnahme: Konzepterstellung, Basic Engineering, Installation und Inbetriebnahme sowie Qualifizierung.
Endress+Hauser Messtechnik GmbH+Co.KG, Weil am Rhein
Autor: Andreas Schall
Produktmanager Marketing Füllstandsmessung,
Endress+Hauser
Pioniergeist ungebrochen: Blick in die Geschichte
Natürlich kann man die Frage stellen, warum bei einem Feldgerät, das weltweit millionenfach installiert ist und nach wie vor steigende Absatzzahlen aufweist, überhaupt eine neue Generation auf den Markt gebracht werden muss. Um dies nachvollziehen zu können, lohnt sich ein Blick in die Geschichtsbücher von Endress+Hauser und die Erfindung des Messprinzips Vibronik. Bereits Ende der 70er-Jahre hatte Georg H. Endress die Vision einen neuartigen Sensor zu entwickeln. Dieser sollte vollmetallisch und damit dauerhaft dicht sein. Mit einem Stab sollte er zuverlässig in allen gängigen Anwendungen prüfen, ob Flüssigkeit in einem Tank oder Behälter vorhanden sei. Mit diesen Vorgaben stellte er seine Entwickler vor eine schwierige Aufgabe. Kapazitiv und konduktiv fielen als Messprinzipien aus, da sie nicht vollmetallisch umzusetzen waren. Sie mussten also komplett neu denken.
Schließlich präsentierten sie ihrem Chef eine symmetrische Zweistablösung. Ein piezoelektronischer Antrieb bringt die zwei Stäbe in Form einer Gabel in Schwingung. Sobald ein Medium die Metallgabel bedeckt, ändert sich die Schwingfrequenz und der Sensor verwandelt die Information in ein Ausgangssignal. Auch wenn es sich dabei nicht um die ursprünglich gewünschte Einstablösung handelte, war ein neues Messprinzip geboren, das unabhängig vom Medium den Grenzstand detektiert: die Vibronik.
Im Jahr 1983 kam das Messgerät mit der schwingenden Gabel schließlich auf den Markt. Aus den Vorschlägen eines Namenswettbewerbs der Mitarbeitenden für das neue Produkt wählte Georg Endress einen Namen aus: Liquiphant – entstanden aus dem Bild eines Elefanten mit zwei Stoßzähnen in Flüssigkeit. Tatsächlich ging das Wagnis mit der neuen Technologie auf. Für den Verkaufsstart im ersten Jahr rechneten die Projektverantwortlichen bei Endress+Hauser mit 500 Stück. Tatsächlich wurden es bereits im ersten Jahr 5000. Heute produziert Endress+Hauser jährlich Hunderttausende Stück des Liquiphant. Den Mut zu haben, aus einer Vision eine solche Geschichte zu machen, erfordert Pioniergeist. Ein Pionier geht neue Wege – und das als Erster. Und genau deshalb wurde eine neue Generation Liquiphant entwickelt.
