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Welche Messtechnik passt?

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Die Prozesskontrolle im Unternehmen erfordert heute mehr als je zuvor, dass Materialmengen kontinuierlich erfasst werden. Die dazu geeignete Messtechnik auszuwählen ist bei der Vielzahl der Möglichkeiten nicht immer einfach. Ist eine Produktionsanlage noch in der Planung, so sollte schon zu diesem Zeitpunkt der Einsatz von Messtechnik zur Gewichts- oder Füllstandskontrolle berücksichtigt werden. Die MTS Mess Technik Sauerland GmbH bietet hier immer das optimale Messverfahren oder kann die Voraussetzungen dafür schaffen, dieses zu einem späteren Zeitpunkt nachrüsten zu können.

Einsatz von Wägezellen

Die Verwiegung von Silos und Behältern mittels Wägezellen ist die genaueste und zuverlässigste Messmethode. Die Messung erfolgt völlig unabhängig vom Schüttgut, von dessen Verhalten, und ist somit frei von Einflüssen wie Geometrie, Staub, Druck und Temperatur. Auch ein Wechsel auf ein anderes Material erfordert keine Änderung der Messtechnik. Ein weiterer Vorteil ist die Langlebigkeit der Wägezellen (wenn sie vor aggressiven Umgebungseinflüssen geschützt werden) und dem geringen Wartungsaufwand: die Zelle sollte frei von festen Ablagerungen gehalten werden und in Abständen auf Sicht kontrolliert werden.

Die Gesamtbelastung des Silos, die sich aus Inhaltsgewicht und Eigengewicht des Silos zusammensetzt, und die Silokonstruktion bestimmen die Auswahl der Wägezellen. Diese stehen in vielen Ausführungen und für Nennlasten von 5 kg bis 200 t zur Verfügung. Kleinere Behälter können auch bei Einsatz von Zuglastmesszellen abgehängt werden. Standardmäßig erfolgt die Silomontage über eine Drei- oder Vierpunkt-Aufständerung. Dabei wird die Wägezelle auf Druck belastet. Die Wägezellen werden dabei in speziellen Wägemodulen installiert, die für eine optimale Krafteinleitung sorgen und mechanisch einfach mit der Unterkonstruktion und dem Siloauflager verbunden werden können. Die Installation der Wägemodule sollte dabei nah am Behälter unter Berücksichtigung des Schwerpunktes erfolgen. Für eine gleichmäßige Belastung ist eine 3-Punktauflage gerade bei kleineren Behältern optimal. Der erreichbare Messfehler liegt bei kleiner 0,05 Prozent − und damit können eichpflichtige Verwiegungen realisiert werden.

Ist für eine Anwendung keine so exakte Messung notwendig, kann auch nur eine Messzelle eingesetzt werden, die anderen Auflager werden dann mit Widerlagern oder Wägezellen-Dummys ausgerüstet: Das reduziert die Investitionskosten und ermöglicht bei Bedarf zu einem späteren Zeitpunkt „richtige“ Wägezellen nachzurüsten.

Eine besondere Anforderung stellen thermische Ausdehnungen der Behälter und Vibrationen dar, wie sie bei Mischern und Rührwerken auftreten. Hier ermöglichen Wägemodule mit speziellen Krafteinleitungen eine Lösung, die diese Störgrößen kompensieren und eine optimale Krafteinleitung in die Wägezelle gewährleisten.

Verwiegung eines Dosierbehälters.
Verwiegung eines Dosierbehälters.

Gewichtsmessung mit daisy-Sensoren

Diese Messtechnik ist eine gute und preiswerte Alternative für neue, besonders aber für alle bestehenden Anlagen, denn die daisy-Sensoren können einfach nachgerüstet werden. Sie ermöglichen eine gravimetrische Füllstand- und Gewichtsmessung für alle Silos und Behälter, die über eine eigene Stahlunterkonstruktion verfügen, unabhängig davon, ob diese horizontal oder vertikal ausgeführt ist.

Die daisy-Sensoren werden an die Stützen der Unterkonstruktion angeschraubt und erfassen die minimalen Längenänderungen in den Stützen, die sich aufgrund der Änderung des Inhaltsgewichtes ergeben. Das setzt voraus, dass das Inhaltsgewicht eine Flächenpressung von mind. 10N/mm² erzeugt. Eine Vorlastbetrachtung durch das Silo-Eigengewicht ist hierbei nicht erforderlich.

Ein weiterer Vorteil der daisy-Messung ist, dass die Sensoren einfach und ohne Prozessunterbrechung montiert werden können. Außerdem erfolgt die Messung - wie bei den Wägezellen auch – frei von Einflüssen durch das Schüttgut und dessen Eigenschaften und Geometrie. Einsatz finden die daisy-Sensoren zur Gewichts- und Füllstandmessung und sehr oft auch zur Kontrollmessung für die Lkw-Vorverladung.

Radar- oder Ultraschallmesstechnik

Radar- und Ultraschallmesstechnik gibt es für vielfältige Einsatzgebiete: für Schüttgüter und Flüssigkeiten, für Messbereiche von 0,5 bis ca. 100 m, für den Einsatz bei hohen Temperaturen, hohem Druck und aggressiven Umgebungen.

Typisch für beide Systeme ist: der Planungsaufwand ist gering. Jedoch beeinflusst sowohl das Material selbst (Dielektrizitätskonstante bei der Radarmessung) als auch Staub und das Materialfließverhalten im Silo (etwa Brückenbildung) die Messergebnisse.

So sollten vor dem Einsatz einer Radar- oder Ultraschallmessung die Gegebenheiten im Silo und das Materialverhalten genau geprüft werden.

Silofüllstandsmesung mit daisy-Sensoren zur Lkw-Vorverladung
Silofüllstandsmesung mit daisy-Sensoren zur Lkw-Vorverladung.
 
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