Feuchtemessung von Sand auf einem Förderband

Feuchte, Füllstand oder Durchfluss – der Überwachung von Schüttgütern kommt eine besondere Bedeutung zu. So ist die Feuchte oft ein qualitätsbestimmender Parameter und Durchfluss oder Füllstand melden frühzeitig, wenn der innerbetriebliche Produktfluss ins Stocken gerät. Umso wichtiger ist die Auswahl der richtigen Messgeräte.

Das Spektrum an Sensoren für Schüttgüter ist breit, die Zahl der Anwendungen ebenfalls. Dementsprechend bietet Mütec eine große Auswahl an Geräten, die immer wieder angepasst werden. Die Ideen zu neuen Produkten entstehen meist in anwendungsspezifischen Gesprächen mit den Kunden. lm Anschluss folgt eine enge Zusammenarbeit von Entwicklung, Fertigung und Vertrieb, in denen weitere individuelle Kundenlösungen erarbeitet werden. Davon profitieren alle, schließlich werden Sensoren und Systeme ständig optimiert und technisch immer auf den modernsten Stand gebracht. Auch die Fertigung findet komplett im eigenen Unternehmen statt. Die hohe Fertigungstiefe (z.B. durch eigene Bestückungsautomaten oder die mechanische Fertigung) ermöglicht ein Höchstmaß an Flexibilität und Qualität. Neben der Serienfertigung können daher auch individuelle Lösungen angeboten werden.

Feststoff-Feuchtemessung im Inlineverfahren

Die Feuchte in Feststoffen ist ein wichtiger Parameter, der die Qualität eines Produktes stark beeinflusst und die Wirtschaftlichkeit einer Produktion wesentlich erhöhen kann. Das seit über 35 Jahren bewährte Feuchtemesssystem Humy ist in unterschiedlichsten Prozessen erfolgreich im Einsatz, u.a. bei Zucker, Tabak, Getreide, Malz, Mehl, Kohle, Sand, Holzspäne, Trockenfutter, Düngemittel, Pulver, Farbstoffen und Plastikgranulaten. Als Einbauorte eignen sich besonders Förderbänder, Förderschnecken, Silos, Trichter usw. Auch in Batch-Prozessen oder für berührungslose Messungen ist eine Inline-Feuchtemessung möglich. Bei der Messung werden im hochfrequenten WelIenbereich die Dielektrizitätskonstante und die hochfrequente Dämpfung, verursacht durch den Feststoff, gemessen. Dieses Messverfahren ermöglicht eine kurze und einfache Kalibrierung sowie eine hohe Genauigkeit von bis zu 0,05 %. Die Messsonde übertragt die Messwerte digital und ist auf diese Weise störungsunempfindlich. Die Distanz vom Sensor bis zur Auswerteeinheit kann bis zu 1000m betragen. Der Humy 3000 zeichnet sich insbesondere durch die Bedienbarkeit einer Vielzahl von Sensoren mit nur einer Kommunikationseinheit aus. Das sich selbst überwachende Gerät hat neben einer automatischen Kompensation von Temperatur und Alterungsdrift einen integrierten Datenlogger sowie Digital- und Alarmausgänge. Auf dem LC-Display werden die Messwerte analog und digital dargestellt. Uber Softkeys erfolgt die einfache Steuerung und Parametrierung aller Funktionen. Für Produkt- bzw. Prozesswechsel können bis zu 24 verschiedene Kalibrierungskurven gespeichert und automatisiert über die Prozessleittechnik angewählt werden. Der kompakte Sensor ermöglicht eine einfache und kostengünstige Installation und ist auch für den explosionsgefährdeten Bereich zugelassen bzw. nach Atex zertifiziert. Typische Anwendungsbereiche sind die automatisierte Regelung von Trocknern bzw. Benetzungsautomaten sowie die kontinuierliche Qualitätskontrolle im Produktionsprozess.

Ausgestattet mit der neuesten Mikrowellentechnologie dient der MF 3000 zur Online-Durchflussmessung von Feststoffmengen in metallischen Rohrleitungen. Alle Pulver, Stäube, Pellets und Granulate können im Durchsatzbereich von wenigen Kilogramm pro Stunde bis hin zu vielen Tonnen pro Stunde reproduzierbar gemessen werden. Der MF 3000 eignet sich für Online-Messungen in pneumatischen Förderungen oder im Freifall und ist eine kostengünstige Alternative zu Wiegesystemen. Sein Messverfahren beruht auf dem physikalischen Prinzip des Doppler-Effektes. Dabei baut der Sensor in der Rohrleitung ein homogenes Mikrowellenfeld auf. Die durch die Rohrleitung geförderten Feststoffteilchen reflektieren die Mikrowellen, welche anschließend wieder vom Sensor empfangen werden. Durch die Auswertung der Frequenz- und Amplitudenänderungen während des Messvorganges wird der Massendurchfluss bestimmt. Ruhende Partikel, wie Ablagerungen, oder auch statische Aufladungen gehen in die Messung nicht mit ein. Da die Messung sehr schnell erfolgt, werden auch kurzfristige bzw. geringste Mengenschwankungen erfasst. Die Prozessankopplung erfolgt über einen Anschweißstutzen, in den der Sensor innenbündig mit der Rohrinnenwand eingebaut wird. Durch diese kontaktlose integrale Messung befinden sich keine Teile im Produktstrom, wodurch der Sensor abrasions- und wartungsfrei ist.

Eine einstellbare Empfindlichkeit des Sensors ermöglicht die Anpassung an Messungen sowohl in sehr kleinen als auch sehr großen Rohrdurchmessern und durch die kompakte, robuste Bauform des Sensors wird eine Installation von großen Armaturen vermieden. Der Sensor ist mit einem DIN-Schienen-Transmitter verbunden, der einen RS232- und einen galvanisch getrennten RS485-Anschluss sowie ein galvanisch getrenntes 4…20 mA-Signal für die PLS-Anbindung zur Verfügung stellt. Die Kalibrierung ist mit der Software MF-Smart einfach anhand einer oder mehrerer Referenzmengen zu realisieren. Für Ex-Anwendungen steht eine Atex-Version zur Verfügung. Die gesamte Installation und Inbetriebnahme des MF 3000 lässt sich einfach und schnell durchführen.

Durchflussmessung bei der Sekundärbrennstoff-Einblasung im Zementwerk

Schüttstrom-Überwachungen mit Schaltern

Die Materialflusswächter der Serie Flowswitch dienen zur Überwachung von Feststoffen in Förderströmen. Mit diesen Geräten werden frühzeitig Durchflussstörungen beim Transport von Pulvern, Stäuben, Pellets und Granulaten erkannt. Dadurch können Probleme, die z.B. durch Verstopfungen, Materialabwesenheit oder Anlagenausfall entstehen, zuverlässig verhindert werden. Die Empfindlichkeit der Sensoren Iässt sich stufenlos einstellen und gewährleistet somit eine variable Bestimmung des Schaltpunktes bzw. einen Schaltvorgang bei unterschiedlichen Durchsatzmengen. Der Durchsatzbereich beginnt bei wenigen Gramm pro Stunde und reicht bis zu vielen Tonnen pro Stunde. Die Zustandsanzeige erfolgt durch LEDs. Es steht eine Vielzahl an verschiedenen Prozessankopplungen wie Flansch, Gewinde usw. zur Verfügung. Dies ermöglicht den Einbau in Rohrleitungen, auf Rutschen, in Fallstrecken, über Fließbändern oder an ähnlichen Fördereinrichtungen. Daher eignen sich Freifallanwendungen ebenso wie pneumatische Prozesse. Die Montage ist durch die kompakten Bauformen einfach, kostengünstig und problemlos auch in bestehenden Anlagen möglich. Durch die robusten Sonden ist eine hohe Betriebssicherheit gewährleistet und eine Wartung der Geräte ist nicht erforderlich.

Kapazitiv, elektrostatisch oder Mikrowelle?

Die verschiedenen Typen der Serie Flowswitch bieten für jede Anwendung das richtige Messprinzip – kapazitiv, elektrostatisch, Mikrowelle: Der kapazitiv arbeitende Flowswitch 350C baut über der Sensor-Oberfläche ein hochfrequentes, elektrisches Feld auf. Wenn Materialien durch dieses Feld fließen oder fallen, ändert sich das elektrische Feld und verändert das elektrische Signal innerhalb des Sensors. Hieraus resultiert ein Schaltvorgang. Der Flowswitch 510M arbeitet nach dem physikalischen Prinzip des Doppler-Effektes. Dazu sendet der Sensor ein Mikrowellenfeld aus. Wenn sich Feststoffe durch dieses Feld bewegen, werden die Mikrowellen reflektiert und vom Sensor wieder empfangen. Dies wird in einem Schaltvorgang umgesetzt. Die Messung erfolgt berührungslos. Das Messprinzip des Flowswitch 600 E beruht auf dem physikalischen Effekt der elektrischen Aufladung von Feststoffpartikeln (Triboelektrische Messung). Diese entsteht auf natürliche Weise, wie durch Reibung oder Bruch auf jedem Feststoff. Per Ringsensor wird berührungslos und integral über den Rohrquerschnitt gemessen. Die elektrisch geladenen Partikel erzeugen (influenzieren) ein Ladungssignal gegen den geerdeten Transportkanal. Aufgrund von statischen Schwankungen im Partikelstrom ergibt sich ein Stromrauschen, das von der Feststoffkonzentration, aber auch von der Transportgeschwindigkeit abhängt. Dagegen überwacht der Staubwächter Flowswitch 710E Filter nach dem elektrostatischen bzw. triboelektrischen Prinzip. lm Falle eines Filterbruches erzeugen die mit dem Sensorstab kollidierenden oder vorbeifliegenden Partikel ein Ladungssignal, das in einen Schaltvorgang umgesetzt wird (jetzt auch mit ATEX Zone 20 Zulassung!)

Durchflussüberwachung von Aluminiumoxid in einer Filteranlage

Große Anwendungsbreite eröffnet viele Möglichkeiten

Der Anwendungsbereich der Füllstandsensorik umfasst das Erkennen des minimalen oder maximalen Füllstands von Silos, Behältern oder in Rohren. Die zu detektierenden Schüttgüter können sich hierbei in Form und Dichte stark unterscheiden, sodass für jedes Messgut eine spezifische Messtechnik erforderlich ist. Durch die verschiedenen physikalischen Messprinzipien der Sensoren, wie Schwinggabel-, Drehflügel-, Mikrowellen- oder kapazitive Verfahren, kann Mütec lnstruments jedem Kunden eine individuelle und optimale Messtechnik für seine Messaufgabe anbieten. Füllstandsensorik kommt in vielen lndustriebereichen zur Erkennung von Rohstoffen, Zwischen- und Endprodukten in Behältern zum Einsatz. Bei der Serie der Schwinggabelsysteme werden zwei Stäbe, ähnlich einer Stimmgabel, piezoelektrisch auf ihrer Resonanzfrequenz in Schwingung gebracht. Kommen diese nun mit Material in Berührung, wird die Schwingung gedämpft. Durch die kontinuierliche Auswertung der Amplitude wird bei einer Amplitudenabnahme derSchaltprozess ausgelost. Eine große Bandbreite an unterschiedlichen mechanischen Aufbauten der Vibrationssonden ermöglicht die Detektion sowohl von gröberen Schuttgütern als auch von feinen Pulvern.

Die Drehflügel-Systeme werden oben oder seitlich in Behältern oder Silos installiert. Befindet sich im Behälter auf der Höhe des Grenzschalters kein Material, so dreht einMotor die im Produktbereich installierten Flügel. Sobald das zu überwachende Material das Niveau des Schalters erreicht und die Drehung der Flügel behindert bzw. stoppt, wird dies in einem Schaltprozess ausgewertet. Das Drehmoment ist hierbei frei einstellbar. Unterschiedliche Achsenlängen bzw. auch Flügelsysteme ermöglichen eine Detektion sowohl von gröberen Messmedien als auch von feinen und leichten Pulvern in kleinen Behältern. Die kapazitiven Grenzschalter können neben dem normalen Schüttgut auch in Pasten, Sirups, Pulvern, Granulaten, Flocken, Spänen sowie in Flüssigkeiten verwendet werden. Die große Anwendungspalette und der solide Aufbau machen sie zu sehr vielseitigen Gerätenin allen Industrien. Die unterschiedlichen Dielektrizitätskonstanten von Messgut undLeerraum führen zu einer vom Füllstand abhängigen Kapazität. Kommt der Schalter nun in Kontakt mit dem Messgut, löst dies den Schaltprozess entsprechend aus. Demnach hat sich das Messsystem vorrangig in Materialien mit höherer Leitfähigkeit bzw. einer hohen Dielektrizitätskonstante bewährt.

Grenzstand-Überwachungen mit der Mikrowellenschranke

Auch die Mikrowellenschranken der Serie LevelCheck 510M dienen zur Grenzstand-Detektion von Feststoffen in Behältern bzw. Fördersystemen. Darüber hinaus sind die Geräte in weiteren Prozessschritten anwendbar: Melden von Verstopfungen, für Zählaufgaben von Stückgut oder zum Positionieren von Gegenständen. Das Messverfahren des LevelCheck 510M beruht auf der neuesten Mikrowellentechnologie. Dazu sendet der Sender ein Mikrowellensignal aus. Dieses Signal wird von dem gegenüberliegenden Empfänger ausgewertet. Material, das sich innerhalb dieses Feldes aufbaut, dämpft dessen Signalwirkung. Dieser Vorgang wird direkt in einem Schaltvorgang umgesetzt.

Neben der Füllstandssensorik bietet Mütec Instruments GmbH auch ein breites Portfolio im Bereich der Online-Messungen, wie z.B. Feuchte- oder Durchflussmessungen, an.

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