Kontinuierliche Füllstandsmessung in Flüssigkeiten und Feststoffen mit Radar
Bei der Füllstandsmessung mittels Radars sendet das Messgerät Mikrowellensignale von oben auf das Füllgut, welches diese reflektiert. Dieses berührungslose Messverfahren hat Vorteile, aber vor allem Nachteile.
Radarsensoren messen leichte sowie schwere Schüttgüter auch bei Staub und Lärm, unbeeinflusst von Anhaftungen und Kondensation. Dennoch können vor allem niedrige Füllstände dazu führen, dass die Reflexion der Mikrowellensignale durch die Eigenschaften des Füllguts beeinflusst werden.
Bei MBA Instruments gehen wir einen Schritt weiter: Mit modernster Technologie setzen wir Maßstäbe für Präzision und Tempo in der Füllstandsmessung. Unsere Universallösungen kommen dort zum Einsatz, wo die Radarmessung an ihre Grenzen stößt.
Telefonische Beratung
Füllstände in Silos und Tanks überwachen
Ein Füllstandsradar ist ein berührungsloses Messgerät für die Füllstandsmessung in Lagertanks oder Silos in der Prozessindustrie. Er arbeitet nach dem FMCW-Verfahren (Frequency Modulated Continuous Wave):
Ein Sender strahlt Radarimpulse auf das Schüttgut, dessen Oberfläche wiederum die Signale reflektiert. Die gemessene Laufzeit verhält sich proportional zur Füllstandshöhe. Der Radar-Füllstandsanzeiger kann in bis zu 75 Meter hohen Silos eingesetzt werden. Typische Einsatzgebiete sind Lebensmittel- und Bauindustrie, chemische Industrie sowie Kunststoffverarbeitung und Stahlerzeugung.
Die Technologie eignet sich, um Füllstände in einem Medium schnell zu messen. Dabei wird das Medium durch das Füllstands-Messprinzip mit Radar nicht berührt. Somit können die Sensoren selbst in ätzenden oder aggressiven Flüssigkeiten eingesetzt werden.
Messprinzip berührungsloser Radar-Messungen
Das Messverfahren nutzt frequenzmodulierte Dauerstrichverfahren in verschiedenen Frequenzbereichen, um Messungen des Füllstands in Medien wie Schüttgütern oder Flüssigkeiten durchzuführen.
Das Messgerät sendet Radarimpulse von einer Antenne aus in Richtung des zu messenden Mediums. Diese Impulse bewegen sich mit Lichtgeschwindigkeit und breiten sich aus, bis sie die Oberfläche des Mediums erreichen.
Sobald die Radarimpulse auf die Oberfläche des Mediums treffen, erfolgt eine Reflexion. Diese Reflexion tritt aufgrund der Änderung des Dielektrizitätskonstanten-Wertes (Dk-Wertes) an der Materialoberfläche auf. Der Dk-Wert beschreibt, wie gut ein Material elektrische Felder durchlässt oder reflektiert.
Die Laufzeit des ausgesandten Radarimpulses ist direkt proportional zum zurückgelegten Weg. Dies bedeutet, dass die Zeit gemessen wird, die das Signal benötigt, um von der Antenne zur Oberfläche des Mediums und dann zurück zur Antenne zu gelangen. Diese Laufzeit wird äußerst präzise erfasst.
Die integrierte Elektronik im Radar-Messgerät spielt eine entscheidende Rolle. Sie wandelt die gemessenen Laufzeiten der Radarimpulse in ein analoges Signal um. Dieses analoge Signal enthält Informationen über die Füllhöhe des Mediums.
Das Messgerät überträgt kontinuierlich die aktuellen Messwerte der Füllhöhe an das Leitsystem der Anlage. Dadurch erhält das Leitsystem Echtzeitdaten, um die Prozesse zu überwachen und gegebenenfalls anzupassen.
Einsatzbereiche der Radarsensoren
Die Radarmessung findet immer noch in verschiedenen Einsatzgebieten Verwendung.
Chemische Industrie
Die chemische Industrie nutzt die Radarmessung zur Überwachung des Füllstands von Chemikalien in Tanks und Behältern, weil es dort um die sichere Handhabung und Lagerung von gefährlichen Substanzen geht. Dennoch gibt es Bereiche, in denen sich die Verwendung von Radarsensoren unpraktisch erweist. Zum Beispiel ist die Radarmessung nicht die ideale Lösung für die genaue Bestimmung der chemischen Zusammensetzung von Substanzen, insbesondere wenn es darum geht, Verunreinigungen oder chemische Reaktionen in den Flüssigkeiten zu erfassen. In solchen Fällen sind andere Messmethoden von Vorteil.
Wasser- und Abwasserwirtschaft
Die Wasser- und Abwasserwirtschaft verlässt sich auf Radarsensoren, um Wasserpegel in Reservoirs, Klärbecken und Abwasserkanälen zu überwachen und Pumpsysteme zu steuern. Nur selten sind die Sensoren in diesem Einsatzbereich robust genug, um den Standort-Bedingungen standzuhalten. Radarsensoren sind anfällig für Verschmutzungen, insbesondere in Abwassersystemen, wo Schwebstoffe, Algen und Ablagerungen häufig vorkommen. Eine Verschmutzung der Antenne kann die Messgenauigkeit beeinträchtigen.
Die Radar-Messung ist eine geeignete Methode zur Überwachung von Füllständen in Flüssigkeiten und Feststoffen. Dennoch funktioniert die Messtechnik nicht für jede Messumgebung. In manchen Anwendungen werden Radarimpulse aufgrund von Materialien, die elektromagnetische Wellen absorbieren oder streuen, gedämpft. Dies kann zu einem Signalverlust und somit zu ungenauen Messungen führen.
In Anlagen mit verschiedenen Tankgrößen und -formen kann die Schärfentiefe der Radarmessung eine Herausforderung darstellen. Es erfordert eine Messlösung, bei der die Schärfentiefe angepasst und so die Messgenauigkeit in vielfältigen Anwendungsszenarien optimiert werden kann.
Radar-Messgeräte müssen in Umgebungen mit starken Temperatur- und Druckschwankungen zuverlässig funktionieren. Wir bieten robuste Lösungen, die selbst extremen Bedingungen standhalten und konsistente Messungen gewährleisten.
MBA Instruments hat es sich zur Aufgabe gemacht, maßgeschneiderte Messgeräte zu entwickeln die als Universallösungen für jeden Anwendungsbereich eingesetzt werden können. Unsere Messlösungen kommen dort zum Einsatz, wo herkömmliche Messgeräte an ihre Grenzen stoßen. MBA Instruments nutzt fortschrittliche Signalverarbeitungstechniken, um dieser Herausforderung entgegenzuwirken und präzise Messungen selbst in anspruchsvollen Umgebungen sicherzustellen.
Unsere Legacy-Produkte: MBA400 und MBA300
Unsere Produktauswahl wird ständig durch Neu- und Weiterentwicklungen ergänzt. Dank unserer innovativen Drehflügelmelder, Vibrationsgrenzschalter und Membranschalter sind Messungen mit Radarmessgeräten nicht mehr notwendig. Dennoch sind unsere abgekündigten Radarmessgeräte MBA400 und MBA300 noch vielfach bei Kunden im Einsatz.
MBA400
Kunden, die noch unser Messgerät MBA400 nutzen, finden hier Produktinformationen.
Mit dem Radarmessverfahren des MBA400 ließ sich der Füllstand in schmalen Behältern oder in Behältern mit Einbauten präzise und zuverlässig messen. Dabei kam die Füllstandsmessung ganz ohne Berührung des Schüttguts aus. Ein Sender strahlte Radarimpulse auf das Schüttgut, dessen Oberfläche wiederum die Signale reflektiert. Die gemessene Laufzeit verhielt sich proportional zur Füllstandhöhe. Der Radar-Füllstandsanzeiger konnte in bis zu 75 Meter hohen Silos eingesetzt werden. Typische Einsatzgebiete waren Lebensmittel-, chemische und Bauindustrie sowie Kunststoffverarbeitung und Stahlerzeugung. Heute bieten wir innovativere Verfahren, zum Beispiel zur Füllstandsmessung mit Drehflügel.
MBA300
Kunden, die noch unser Messgerät MBA300 nutzen, finden hier Produktinformationen.
Die kontinuierliche Füllstandsmessung des MBA300 basierte auf Radarimpulsen, die vom Schüttgut reflektiert werden. Diese Methode fand vor allem in der Lebensmittel- und Bauindustrie, der Kunststoffverarbeitung sowie der Stahlerzeugung praktische Verwendung. Durch die Radartechnik kam diese Art der Füllstandsmessung ohne Berührung zum Schüttgut aus. Der Radar-Füllstandsanzeiger konnte in bis zu 15 Metern hohen Behältern, z. B. auf Halden, in Silos und Bunkern, eingesetzt werden. Heute bieten wir Ihnen verbesserte Verfahren zur Füllstandsmessung an.
Sie möchten Füllstände präzise und zuverlässig überwachen?
Lassen Sie uns über die richtige Lösung für Ihre individuelle Messumgebung sprechen. Unsere Universallösungen für die Füllstandsmessung sind anpassbar und bieten Präzision sowie Zuverlässigkeit, ganz gleich, in welcher Umgebung Sie arbeiten.
Füllstandsmessung mit Ultraschall
Die Ultraschall-Technologie nutzt Ultraschallwellen, die von einem Sender ausgesendet und von einem Empfänger aufgezeichnet werden. Die Füllstandsmessung mit Ultraschall wird in vielfältigen Anwendungen eingesetzt. Die Messmethode ist eine bewährte als auch kosteneffektive Lösung für die Anwendung in Flüssigkeiten und Schüttgütern.
Kapazitive Füllstandsmessung
Ob in der Kunststoff-, Chemie- oder Verpackungsindustrie – kapazitive Sensoren detektieren Feststoffe, Schüttgüter, Flüssigkeiten, Metalle und Nichtmetalle. Weil sie berührungslos, rückwirkungsfrei und durch Behälterwände hindurch arbeiten, entsteht kein Verschleiß. Kapazitive Füllstandsensoren sind für die Detektion der Füllhöhe in hygienischen Umgebungen entwickelt.
Füllstandsmessung mittels Lots
Im Bereich der Getreide- und Mehlverarbeitung ist eine einfache und zuverlässige Lösung für Füllstandsmessaufgaben gefragt. Das Bestimmen des Füllstands in geschlossenen, nichttransparenten Behältern, wie einem Silo, ist notwendig, um rechtzeitig Nachbestellungen in Auftrag geben zu können und damit Produktionsengpässe zu umgehen.