Kapazitive Füllstandsmelder Zuverlässige Füllstandskontrolle von schwierigen Medien

Für Aufgaben der Füllstandserfassung galten Sensoren mit kapazitivem Wirkprinzip als eher ungeeignet. Jetzt gibt es kapazitive Füllstandmelder, die sich zum Erfassen stark leitfähiger Medien wie Säuren eignen und auch bei schäumenden, filmbildenen und anhaftenden Medien keineswegs an ihre Grenzen stoßen. Der Beitrag zeigt beispielhafte Anwendungen dieses neuen Sensortyps auf.

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Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG

MES Electronic Connect GmbH & Co. KG

Keysight Technologies Deutschland GmbH

Balluff GmbH

Kapazitiv arbeitende Näherungsschalter oder Sensoren haben in der Füllstandsmessung einen festen Platz. Unterschiedliche Flüssigkeiten, Pulver oder Granulate lassen sich mit ihrer Hilfe durch die Behälterwand hindurch erkennen. Allerdings muss dazu die Empfindlichkeit des Sensors so eingestellt werden, dass nicht schon der Behälter an sich, sondern erst die Behälterwand zusammen mit dem Medium das Signal auslöst. Diese Kalibrierung kostet Zeit und ist im praktischen Betrieb auch immer eine potentielle Fehlerquelle.

Auch ist nie auszuschließen, dass Verschmutzungen, Schaum oder Anhaftungen an der Behälterwand in Sensorhöhe zu Fehlsignalen führen. Für viele Anwendungen galten daher kapazitive Füllstandssensoren als eher ungeeignet. Das hat sich mittlerweile geändert. Jetzt gibt es kapazitive Füllstandmelder, die sich z.B. für die Detektion stark leitfähiger Medien, wie z.B. Säuren oder Blut eignen und auch bei schäumenden oder filmbildenen und anhaftenden Medien keineswegs passen müssen.

Die kapazitive Füllstandsmessung nutzt die gegenüber Gasen oder Luft unterschiedliche Dielektrizitätskonstante des zu detektierenden Mediums (Bild 1).

Je nach Abstand und Material des Messobjekts ändert sich die Kapazität in der Messzone. An diesem physikalischen Prinzip kann man nicht rütteln, man kann jedoch noch einen Schritt weiter gehen und das Messverfahren so modifizieren, dass sich die kapazitive Füllstandsmesstechnik auch für bisher als schwierig oder unmöglich geltende Medien eignet.

Der Sensorikspezialist Balluff beweist dies mit den neuen SmartLevel-Füllstandssensoren (Bild 2).

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