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Vom Leitfähigkeitssensor bis zum Füllstandschalter

So unterstützen anwendungsoptimierte Sensoren Industrie 4.0
Vom Leitfähigkeits- bis zum Analysesensor

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Wie bleiben Lebensmittelproduzenten angesichts individualisierter Produkte und kleiner Losgrößen wettbewerbsfähig? Durch eine effiziente Prozessautomation, die auf performanter Sensorik basiert. Bei ihrer Entwicklung arbeiten die Sensorexperten von Baumer sehr eng mit Lebensmittel- und Getränkeherstellern zusammen. Ergebnisse dieser Zusammenarbeit sind beispielsweise der Leitfähigkeitssensor Combilyz AFI und der Analysesensor PA25 mit Air-Trigger-Funktion.

Eine lang andauernde CIP-Reinigung bedeutet nicht automatisch mehr Hygiene. Eine präzise Dosierung der Reinigungschemikalien und des Wassers sowie eine optimierte Reinigungszeit liefern in der Regel ein ebenso gutes Reinigungsergebnis, wie eine überdurchschnittlich lange Reinigung, bei der die Reinigungsmittel u. U. überdosiert sind. So einfach diese Erkenntnis ist, so schwierig war die praktische Umsetzung. Denn eine präzise Phasentrennung setzt eine verlässliche Medienerkennung voraus. Ein Leitfähigkeitssensor ist hierfür die richtige Lösung. Er erkennt aufgrund der unterschiedlichen Leitfähigkeiten, welches Medium in welcher Konzentration gerade durch die Anlage läuft.

Temperaturkompensation integriert

Da die Leitfähigkeit von der Temperatur abhängt, sollte der Sensor in der Lage sein, Temperaturänderungen zu kompensieren. Der Leitfähigkeitssensor Combilyz AFI von Baumer kann das. Neben einer zuverlässigen Leitfähigkeitsmessung bietet er zudem eine außerordentlich schnelle Temperaturkompensation. Die ohnehin kurze Ansprechzeit kann sogar auf null reduziert werden, indem der Leitfähigkeitssensor mit einem Flexflow-Strömungs- und Temperatursensor kombiniert wird. Beide können über ihre digitale IO-Link-Schnittstelle bidirektional über die Steuerung miteinander kommunizieren.

Mithilfe der Leitfähigkeitssensoren Combilyz AFI können Lebensmittel- und Getränkehersteller den CIP-Prozesses sehr effizient gestalten, indem der Einsatz von Reinigungsmitteln und Wasser auf die tatsächlich benötigte Menge reduziert und die Phasentrennung zuverlässig erkannt wird. Das spart nicht nur Ressourcen, sondern verringert auch Stillstandzeiten, die durch die Anlagenreinigung verursacht werden.

Exakter Analysesensor

In der Regel werden unterschiedlichste Sorten von Fruchtjoghurt in einer Anlage hergestellt. Die Fruchtzusätze für die jeweilige Joghurtsorte werden aus Containern bereitgestellt. Damit der Prozess möglicht kosteneffizient abläuft, sollte sichergestellt sein, dass am Ende die Container komplett entleert sind. Dies festzustellen bzw. den Füllstand im Container zu erfassen war schwierig: Die hohe Viskosität der Fruchtzusätze und damit verbundene Lufteinschlüsse sorgten dafür, dass herkömmliche Füllstandschalter den Füllstand nicht korrekt erfassten.

Oft schlugen sie zu früh Alarm, sodass mehrere Kilogramm der teuren Fruchtzusätze im Container verblieben und entsorgt wurden. In anderen Fällen erkannten die Füllstandschalter nicht, dass der Container leer war, was zu Störungen an den Pumpen und Anlagenstillstandzeiten führte.

Kooperation mit Milchverarbeiter

Vor diesem Hintergrund entwickelte Baumer in Kooperation mit einem führenden deutschen Milchverarbeiter den Analysesensor PA25 mit Air-Trigger-Funktion. Der Sensor mit Lufterkennung wird am Zuleitungsrohr vor der Pumpe angebracht und misst zuverlässig und schnell Luft in flüssigen Medien unabhängig von ihrer Viskosität. Auf diese Weise lassen sich leere Container zuverlässig erkennen und es kann rechtzeitig auf einen vollen Container umgeschaltet werden.

Energieverbrauch senken

Auch Arla Foods gehört zu den Kunden von Baumer. Das Unternehmen nutzt die kalorimetrischen Strömungssensor der Flexflow-Baureihe, um den Energieverbrauch der Produktionsanlage im schwedischen Falkenberg zu minimieren. Die Geräte sind an neuralgischen Punkten der Heiz- und Kühlsysteme angebracht. Durch ihre Fähigkeit, Temperatur und Durchflussgeschwindigkeit gleichzeitig messen zu können, kann Arla den Energieverbrauch der Systeme genau überwachen und ggf. ihre Energiebilanz verbessern.

Durch die anwendungsnahe Modifikation bestehender Produkte und deren Vernetzung wird Baumer sein Portfolio weiter mit Sensorlösungen ausbauen, die die Lebensmittelsicherheit und zugleich die Kosteneffizienz erhöhen.

Baumer Electric AG, Frauenfeld


Autor: Stefan Blust

Business Manager
Food & Beverage,

Baumer



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