Dosic-Durchfluss-Sensor in einer Anwendung, Bild: Sick

Der Durchfluss-Sensor für beengte Verhältnisse geeignet. Bild: Sick

Die Auswahl der richtigen Methode und des passenden Geräts zur Durchflussmessung stellt in der Regel eine zeit- und ressourcenaufwändige Abwägung von Vor- und Nachteilen der verschiedenen Systeme und Messmethoden dar. Gerade in der Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie, die auf hohe Prozesssicherheit und Hygienestandards aus ist, finden sich oft eine Vielzahl unterschiedlicher Messgeräte für die jeweiligen Produktionsbereiche. Konstrukteuren sind daher Instrumente willkommen, die zuverlässig sowohl den Durchfluss von Trinkschokolade, Bier, Olivenöl, demineralisiertem Wasser oder Milch überwachen, als auch präzise in der Durchflussmessung von Reinigungsmitteln in CIP- und SIP-Anlagen oder von Kühlwasser in Kühlkreisläufen arbeiten. Denn diese Instrumente reduzieren Komplexität und steigern die Produktivität. Sick hat einen solchen Sensor entwickelt, der auf Ultraschalltechnologie basiert.

Der Ultraschallsensor Dosic arbeitet nach dem Konzept der Time-of-Flight-Differenz: Wird das Ultraschallsignal entgegen der Strömungsrichtung gesendet, benötigt es eine längere Laufzeit als das Signal, das mit der Flussrichtung gesendet wird. Die Laufzeitdifferenz der beiden Ultraschallsignale ist direkt proportional zur mittleren Fließgeschwindigkeit. Das Durchflussvolumen pro Zeiteinheit ist das Ergebnis von mittlerer Fließgeschwindigkeit multipliziert mit dem Rohrquerschnitt. Mit dieser Laufzeitdifferenzmessung ist der Sensor in Bezug auf Zuverlässigkeit und Präzision eine Alternative zu Coriolis-Massendurchflussmessern, die in der Regel mit hohen Investkosten behaftet sind. Die Sensoren eignen sich für eine große Bandbreite von Flüssigkeiten und Medien der Getränke- und Lebensmittelproduktion.

Langlebig und prozesssicher im hygienischen Umfeld

Durchfluss-Sensor Dosic, Bild: Sick
Der Durchflusssensor Dosic ermittelt berührungslos das Durchflussvolumen von leitenden und nicht leitenden Flüssigkeiten auf Basis der Ultraschalltechnologie. Bild: Sick

Der Sensor zeichnet sich durch eine robuste und kompakte Bauform in hygienischem Design aus. Mit dem Verzicht auf bewegliche Teile im Sensor schließt der Hersteller in den anspruchsvollen hygienischen Umgebungen der Nahrungsmittelindustrie potentielle Verschmutzungsrisiken aus. Dazu kommt ein gerades, dichtungsfreies und selbstentleerendes Messrohr aus hochwertigem Edelstahl (316L mit Ra ≤ 0,8).

Auch das Gehäuse verfügt mit einer Edelstahlausführung über die nötige Robustheit und Widerstandsfähigkeit. Somit sind EHEDG-Zertifizierung und FDA-Konformität gegeben. Gleichzeitig stellen aggressive Reinigungsmedien im CIP- und SIP-Betrieb kein Problem dar, da zwischen Sensor und durchfließenden Medien kein Kontakt besteht und das Durchflussvolumen berührungslos ermittelt wird. Temperaturen bis zu 143 Grad Celsius im SIP-Prozess sind für die Dauer bis zu einer Stunde problemlos möglich.

Im Vergleich zu ähnlicher Durchfluss-Sensorik braucht die Komponente wenig Platz. Zwei konfigurierbare Digitaleingänge und ausgänge und bis zu zwei Analogausgänge sowie die IO-Link-Schnittstelle zur übergeordneten Steuereinheit sorgen für die richtige Ausgangsposition. Der IO-Link reduziert den Verkabelungsaufwand und ermöglicht eine komplette Steuerung und Überwachung des Sensors auch in den Maschinenumgebungen von Industrie 4.0.

Vor dem Messvorgang muss keine gesonderte Einstellung der Parameter erfolgen Bei Wechsel des Mediums passt der Sensor seine Parameter entsprechend automatisch an. Diese „Plug & Measure“-Lösung erspart den initialen Mediumsabgleich und reduziert den Installations- und Bedienungsaufwand. Das Messystem ist in zwei Größen erhältlich: DN15 und DN25.
Neben dem Durchflusssensor Dosic gibt es im Portfolio des Anbieters weitere Sensoren, die sich im hygienischen Applikationsumfeld einsetzen lassen.

So sorgt beispielsweise der Druckmessumformer PHT beim Abfüllen kohlensäurehaltiger Getränke für konstanten Flüssigkeitsdruck in den Puffertanks. Auch bei der Druckbeaufschlagung von Flaschen und Dosen zur Vermeidung von Schaumbildung steuert der Druckmessumformer den Druck präzise bei hohen Laufleistungen.

Ebenfalls für die hygienische Druckmessung und -überwachung ausgelegt ist der Druckschalter PBS Hygienic. Er kommt bei Abfüllmaschinen, speziell zur hydrostatischen Füllstandmessung von Flüssigkeiten in Tanks zum Einsatz.

Sowohl die Füll- als auch die Grenzstände in Puffer- oder Maschinentanks misst der LFP Inox, der speziell für die hohen Ansprüche der Getränke- und Lebensmittelindustrie entwickelt wurde. Aufgrund seines Designs und der Variantenvielfalt eignet er sich für eine Vielzahl an Einsatzmöglichkeiten. Auch schwierige Anwendungen wie schäumende Flüssigkeiten, beispielsweise bei der Abfüllung von Milch, sind dank des Schaummodus kein Problem. do

Diese Themen interessieren Sie? Mit dem wöchentlichen fluid-Newsletter sind Sie immer auf dem Laufenden.