Prozesssicherheit mit Wägezellen und Controllern

Manfred Kophal

Die Einplanung von Wägezellen in die Konstruktion eines Silos, Tanks oder Reaktors bedeutet die Berücksichtigung diverser Faktoren, um zu den gewünschten Messergebnissen zu kommen. Neben so wichtigen Punkten wie der richtigen Rohrleitungsführung und Durchbiegung von Unterkonstruktionen, gibt es auch einige Aufgaben, die bereits durch die Einbauteile der Wägezellen abgedeckt sein sollten, damit der Konstrukteur lediglich die Integration in seine Konstruktion beachten muss. Diese Aufgaben sind:

All diese Merkmale weisen die von Sartorius angebotenen Einbausätze aus. Diese sind speziell für den Einsatz in der Tank- und Behälterverwiegung konzipiert. Der Einbausatz PR6001 zeichnet sich darüber hinaus durch ein unverlierbares oberes Druckstück aus. Er ist für Nennlasten von 500 kg bis 300 t verfügbar. Dieser Einbausatz wurde erst kürzlich vom Germanischen Lloyd geprüft und zertifiziert.

Auf den ersten Blick scheint der Kabelverbindungskasten und das Verbindungskabel herkömmliche Technologie zu sein, die bei der Verbindung von Wägezelle und Wäge-Controller nicht weiter zu beachten ist. Bei genauerem Hinsehen wird aber offensichtlich, dass hier Signalpegel im mV-Bereich übertragen werden, die tausendfach aufgelöst und verarbeitet werden sollen. Geringste Signalverunreinigungen können bereits das Messergebnis beeinflussen. Die von Sartorius angebotenen Kabelkästen PR6130 vermeiden diese Signalverunreinigungen. Sie sind in Kunststoff- und Edelstahlausführung erhältlich und gewährleisten auch bei widrigsten Bedingungen eine sichere Signalübertragung. Mehrfach abgeschirmte Kabelkonstruktionen und Anschlussmethoden sorgen auch bei Feuchtigkeit und Vibration für zuverlässige Ergebnisse.

Als letztes Glied in der Messkette einer Prozesswaage hat der Wäge-Controller die Aufgabe, das Messsignal zu wandeln, zu skalieren, anzuzeigen, der Applikation entsprechend zu verarbeiten und nachfolgenden Systemen zur Verfügung zu stellen. Eine wichtige Prozedur hierbei ist die Kalibrierung des Messsignals. Bei diesem Vorgang wird festgelegt, wo der Nullpunkt und der Skalenendwert der Waage zu definieren ist. In der Prozesswelt sind Waagen meistens Silo-, Tank-, Behälter- oder Reaktorwaagen, die durchaus Größen von mehreren hundert Tonnen haben können. Es ist daher sinnvoll, die Kalibrierpunkte nicht nur bei der tatsächlichen Last zu definieren. Besonders bei dem Skalenendwert ist die Angabe eines berechneten Messpunktes in mV/V erforderlich. Die Berechnung kann entweder mit den Nominalwerten der Wägezellen erfolgen oder mit einer SmartCal-Funktion im Gerät unter Eingabe der zertifizierten Daten (Empfindlichkeit, Widerstand, Hysterese) der Wägezellen bestimmt werden. Bei der SmartCal-Funktion wird dann auch die jeweils gültige Gravitation berücksichtigt. Sartorius bietet dem Anwender hier die Möglichkeit, für die verwendeten Wägezellen ein entsprechendes Zertifikat zu erstellen aus dem die relevanten Daten hervorgehen.

Die Zusammenführung der genannten Komponenten zu einer Messkette birgt an jeder Schnittstelle Fehlermöglichkeiten. Achtet man bei der Auswahl darauf, hier keinen Systembruch zu begehen, so erhält man eine kalibrierte Messeinheit mit einer vordefinierten Genauigkeit und höchstmöglicher Sicherheit. Diese ist abhängig von den gewählten Einzelkomponenten, wie z. B. den Genauigkeitsklassen der Wägezellen oder der Wäge-Controller. Es ist also nicht mehr notwendig, die Messkette zu überprüfen, sondern man kann im Gegenteil damit die äußeren Schnittstellen beurteilen und gewinnt somit Prozesssicherheit hinzu.

Halle 10, Stand 427

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