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Radarsensor überwacht Füllstand im Lagersilo

Einsatz bei der Farbenherstellung
Radarsensor überwacht Füllstand im Lagersilo

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Ein europäischer Lack- und Farbenhersteller lagert Quarzsand und andere Komponenten in seinen deutschen Produktionswerken zum Teil in speziellen Silos mit kleinem Durchmesser. Die Lagerbehälter sind gedrittelt und verfügen über zusätzliche Ableitbleche und Leitern an den Innenwänden. Um den Füllstand trotz des besonderen Silodesigns komplett und präzise zu überwachen, verwendet das Unternehmen den frei strahlenden Radarsensor Nivoradar NR 3000.

Fassaden- und Innenfarben, Lacke und Lasuren, Putze, Bodenbeschichtungen sowie Betonschutz mit jeweils zahlreichen Spezifikationen: Für das Maler-, Lackierer- und Stuckateurhandwerk gibt es eine Vielzahl an Produkten. So hat auch der europäische Anlagenbetreiber ein sehr großes Produktsortiment mit mehr als 10 000 Artikeln. Er verfügt über eines der modernsten Warenverteilzentren der Branche. Besonders wichtig ist dem Produzenten, durch das offene und flexible System auf Marktentwicklungen und Aufträge flexibel reagieren zu können und neben hoher Liefersicherheit auch kurze Lieferzeiten zu garantieren. Täglich sind unter anderem über 900 seiner Fahrzeuge im Einsatz, um Kunden und Niederlassungen überwiegend in Deutschland, Österreich, Italien, den Niederlanden, Polen und der Schweiz zu beliefern. Dieses ausgeklügelte Logistiksystem wird durch eine zuverlässige Füllstandüberwachung innerhalb der Siloanlagen unterstützt.

Insbesondere in der chemischen Industrie ist die Sensorik meist aggressiven, adhäsiven oder ätzenden Materien ausgesetzt. Die Messtechnik muss hohe Temperaturen, Staub, variierende DK-Werte und Viskosität schnell und zuverlässig bewältigen.

Radarsensor für spezielles Silodesign

Für seine Produktionswerke in Deutschland war der Anlagenbetreiber auf der Suche nach einer präzisen Lösung für die Füllstandüberwachung in seinen unterschiedlichen Silobehältern, in denen Komponenten zur Farbenherstellung wie Löse- und Bindemittel, Pigmente, Öle, Harze, Füllstoffe und Additive gelagert werden. Entscheidend ist eine gleichmäßige und kontrollierte Einbringung in das Produktionssystem. Von der Messtechnik der UWT GmbH seit Jahren überzeugt, wandte sich der Projektplaner erneut an das Allgäuer Unternehmen. Zur kontinuierlichen Füllstandmessung wurde außerdem jeweils vor Ort an einer zuverlässigen Lösung für einige spezielle Lagersilos getüftelt, in denen unter anderem Quarzsand deponiert wird. Diese Silos haben einen kleinen Durchmesser, sind gedrittelt und verfügen über zusätzliche Ableitbleche sowie eine Leiter an den Innenwänden. Dies macht es für einen Füllstandsensor besonders schwer, den kompletten Messbereich beständig zu erfassen.

Mit dem berührungslosen Radarsensor Nivoradar wurde ein ganzheitlicher Lösungsansatz für die Lagerprozesse gefunden. Radarsensoren werden neben elektromechanischen Loten häufig zur kontinuierlichen Füllstandmessung in der Inhaltsüberwachung eingesetzt. Sie messen Distanzen bis zu 100 m und können durch ihre hohe Sensibilität sowohl in grobkörnigen als auch sehr feinen pulvrigen Schüttgütern sowie in unterschiedlichen Flüssigkeiten und Pasten eingesetzt werden.

Staubdichte Verbauung

Die Silobehälter für die Komponentenlagerung haben durchschnittlich eine Höhe von 17 m. Das Schüttgewicht des Quarzsands beträgt 1400 g/l wobei der DK-Wert zwischen 2,0 bis 3,0 liegt. Die Prozesstemperaturen erreichen bis zu 80 °C und der gegebene Prozessdruck liegt bei um die 0,8 bar. Vibration im Behälter oder elektrostatische Aufladung sind hierbei nicht applikationsrelevant. Insbesondere bei der Quarzsandlagerung herrscht allerdings eine staubintensive Atmosphäre. Der frei strahlende Radarsensor wurde daher mit einer komplett staubdichten Verbauung ausgestattet und liefert zuverlässige Messergebnisse bei Prozesstemperaturen bis zu 200 °C. Das Gerät arbeitet mit 78 GHz Hochfrequenz und hat dadurch eine sehr enge Strahlkeule von nur 4 °. Dadurch gibt es praktisch keine Störgeräusche am Montagestutzen, dafür jedoch optimale Reflexionen von Schüttgütern, selbst mit steileren Schüttkegeln. Über den Verstellflansch wird der Radar exakt ausgerichtet, da die Strahlkeule auf den gewünschten Punkt fixiert werden kann, zum Beispiel auf den Siloaustrag. Dadurch werden ein reibungsloser Einsatz in engen und hohen Silos ermöglicht und der Einbau sowie die Platzierung des Sensors erheblich erleichtert.

Eine gekapselte Gehäusekonstruktion schützt den Radarsensor in anspruchsvollen Umgebungsbedingungen und liefert zuverlässige Messergebnisse. Außerdem war die Anwendung aufgrund des integrierten Luftspülanschlusses für die Reinigung der Linsenantenne problemlos möglich. Auch bei Kondensatbildung oder Staubablagerungen sorgt der Spülanschluss des Sensors für eine funktionssichere Messung. Das Gerät arbeitet mit einer Zweileitertechnik und wird über ein lokales Programmiergerät mit Display und einem Schnellstartassistenten einfach in Betrieb genommen.

Optionale Datenvisualisierung

Für die Nutzung der gewonnenen Daten lässt sich der Radarsensor mit dem Visualisierungssystem Nivotec verbinden. Die Datenvisualisierung liefert die detektierten Füllstände in Höhe, Prozent, Gewicht oder Volumen. Außerdem werden Trends gespeichert. Weitere Möglichkeiten sind das Versenden von E-Mails über Füllstände oder Silovollmeldungen und die Fernabfrage der gewonnenen Daten über ein GSM-Modem an jedem PC im Firmen-Ethernet. Die Systeminstallation ist unkompliziert und kann durch eigene Servicekräfte erfolgen. Die Verfügbarkeit sämtlicher detektierter Füllstände verbessert die Planungssicherheit des Anlagenbetreibers.

UWT GmbH, Betzigau


Autor: Armin Waibel

Technischer Service,

UWT



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