Radar im Aufwind

Volker Lenz

Die Füllstandmessung in Silos gehört zu den anspruchsvollsten Aufgaben in der Messtechnik. Um überzeugende Ergebnisse zu erhalten, kommt es neben der zuverlässigen Messtechnik vor allem auf die Erfahrung und die Beratungsqualität des Sensorherstellers an. Krohne Messtechnik beschäftigt sich seit mehr als 20 Jahren mit der Radar-Füllstandmessung und entwickelte eine ganze Reihe an Füllstandmessgeräten, die sich selbst in anspruchsvollen Prozessen bewährt haben. So stellte das Unternehmen bereits 1989 ein Prozessradargerät der Öffentlichkeit vor. 1995 war Krohne Vorreiter bei den Radargeräten nach dem TDR-Prinzip (Time Domain Reflectometry), der geführten Mikrowelle. Ein Grund für die hohe Qualität der Füllstandmessungen – und dies ist die Basis für genaue Bestandsdaten – liegt in der Kalibrierung der Messgeräte. Sowohl für Radar- als auch TDR-Messgeräte betreibt Krohne Anlagen, die sich durch hohe Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Effizienz auszeichnen. Die Kalibration erfolgt automatisiert auf Kalibrierstrecken, die zum Teil mehr als 30 m lang sind. Darüber hinaus zeichnen sich alle Geräte durch hohe Applikationssicherheit und eine innovative Bedienphilosophie aus.

Gerade bei Anwendern mit anspruchsvollen Feststoffanwendungen hat sich die berührungslose Radarmessung gegenüber etablierten Verfahren wie beispielsweise Ultraschall, elektromechanischen Lotsystemen und TDR-Geräten in den vergangenen Jahren mehr und mehr durchgesetzt. So wird die Technologie beispielsweise in der Schüttgutindustrie geschätzt, da sie zuverlässig, einfach zu warten und leicht anzuwenden ist. Selbst die Füllstände von schwierigen Produkten wie Kunststoffgranulaten, die schlecht reflektierend, sehr staubig und massiv anhaftend sind, lassen sich nun zuverlässig erfassen. Ein Beispiel liefert eine chemische Fabrik in Norddeutschland, die PVC-Granulat in mehreren 20 m hohen und sehr schlanken Silos lagert. Dort wurde der Füllstand bislang mit Ultraschallmessgeräten mit 4…20-mA-Ausgang erfasst. Als der Automatisierungsgrad der Anlage erhöht wurde, sollte gleichzeitig die äußerst problematische Situation beim Befüllen der Silos gelöst werden – aufgrund der hohen Staubentwicklung setzte die Messung während des Befüllens häufig aus. Auf der Suche nach einer passenden Lösung wandte sich der Betreiber an Krohne; auf Empfehlung der Produktspezialisten hin wurde ein Optiwave 6300 C als Testgerät installiert.

Optiwave 6300 C ist ein 2-Leiter-Radar-Füllstandmessgerät, das mit dem FMCW (Frequency Modulated Continous Wave)-Verfahren bei 24…26 GHz misst. Es erfasst berührungslos und kontinuierlich die Füllstände und das Volumen von Pulver oder Granulat und eignet sich sehr gut für Messungen in rauen Umgebungen. Seine hohe Dynamik sorgt für überzeugende Messergebnisse. Schon in der Basisversion deckt das Messgerät mit einer DN 80-Tropfenantenne einen Messbereich bis 30 m ab. Durch die anhaftungsneutrale Antenne kann zudem auf Staubschutzmaßnahmen oder Spülsysteme verzichtet werden.

Dank des extrem fokussierten Radarsignals der Tropfenantenne benötigt Optiwave 6300 C keine sperrige und schwer zu installierende Parabolantenne. Zudem sind keine speziellen Vorrichtungen für die Ausrichtung des Sensors erforderlich. Die Ins-tallationskosten bleiben also niedrig. Ein kontrastreiches Display, piezo-elektrische Tasten und durchdachte Inbetriebnahmeassistenten sorgen für eine einfache Installation und den sicheren Betrieb. Dank einer breiten Auswahl an Werkstoffen, Antennengrößen und -materialien steht für die unterschiedlichsten Schüttgüter und Umgebungsbedingungen das richtige Messgerät zur Verfügung.

Level measurement in silos is one of the most demanding tasks in measurement technology. In addition to reliable equipment, experience and quality advice are extremely important when it comes to obtaining strong results. For more than 20 years, Krohne Messtechnik has been involved in radar level measurement, developing an entire range of measuring devices which have proven themselves even in difficult processes. Krohne introduced the public to the first process radar device back in 1989. In 1995, the company was once again a pioneer with radar devices based on the TDR (Time Domain Reflectometry) principle, the guided microwave. One reason for the high quality of the level measurements, which is the basis for precise inventory data, is the calibration of the measuring devices. Krohne operates plants that boast high accuracy, reliability and efficiency for both radar and TDR equipment. The calibration process is automated and in some cases performed on lines over 30 m long. On top of this, all devices integrate superior application safety and an innovative operating philosophy.

Non-contact radar technology has increasingly gained ground over established methods such as ultrasound, electromechanical soldering systems and TDR devices, particularly when it comes to addressing user requirements for difficult solid applications. For instance, this technology is valued in the bulk goods industry because it is reliable, easy to maintain and intuitive to use. Even the levels of challenging products such as plastic granular material – which reflects poorly and is extremely dusty as well as very adhesive – can now be reliably measured. One example concerns a chemical plant in Northern Germany. There, PVC pellets are stored in several 20 m high and extremely slim silos. The levels were previously measured using ultrasonic devices with a 4…20 mA output. When the degree of automation at the plant was increased, a solution was simultaneously sought to the extremely problematic situation when filling the silos: due to the large amount of dust created, measurements were frequently interrupted during the process. On the lookout for an appropriate solution, the operator turned to Krohne; on the recommendation of product specialists, an Optiwave 6300 C was installed as a test device.

The Optiwave 6300 C is a two-wire radar level meter that measures using the FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave) method at 24 to 26 GHz. It determines the levels and volume of powdery or granular material continuously and without contact, and is well suited to measurements in extreme environments. Its extraordinarily high dynamics guarantee convincing results. In contrast to other measuring devices, even the basic version of the Optiwave 6300 C with a DN 80 drop antenna covers a range up to 30 m. The antenna is resistant to deposits, which means there is no need to implement dust protection measures or a flushing system.

Thanks to the highly focused measuring signal of the drop antenna, a bulky parabolic antenna which is difficult to install can likewise be dispensed with. In addition, no special equipment is necessary for sensor alignment. Installation costs consequently remain low. A high-contrast display, piezoelectric buttons and a well thought-out setup wizard make for easy installation and reliable operation. Owing to the wide selection of antenna sizes and materials, the right measuring device is available for a wide variety of bulk products and environmental conditions.

Online-Info www.cav.de/1409###