CFP Cubic, Bild: Sick

Der CFP Cubic ist über einen verlängerten ¾“-Prozessanschluss im Behälter montiert. Mit der gewählten Sondenlänge von 200 Millimeter konnte so ein Messbereich von 170 Millimeter eingerichtet werden. Bild: Sick

| von Martin Urban und Lukas Lösslin, Sick

Füllstandsensoren sollten sich einfach installieren lassen, in jeder Messumgebung bis in unmittelbarer Bodennähe und ohne Zubehör für Öle oder wasserbasierte Medien einsatzfähig sein. target="_blank">Sick hat eine neue Messmethode entwickelt, die diese Voraussetzungen erfüllt. Sie nennt sich „Multi Capacitive intra-probe Measurement“, kurz MCiM. Der Sensor besitzt hierbei einen integrierten Temperaturfühler im Sondenende, der die Mediumstemperatur erfasst.

Integrierte Messelektrode

Füllstandsensor CFP Cubic,  Bild: Sick
Füllstand, Grenzwert, Temperatur – der Füllstandsensor CFP Cubic ist für die Messung sowohl ölhaltiger als auch wasserbasierter Medien geeignet. Bild: Sick

Herkömmliche kapazitive Sensoren zur Füllstandmessung benötigen neben ihrer eigenen, leitfähigen Oberfläche eine weitere Elektrode, um zwischen beiden ein elektrisches Feld zu erzeugen und somit eine Kapazität auszubilden. In der Praxis wird als zweite Elektrode häufig eine geerdete metallische Tankwand benötigt – die idealerweise über die gesamte Länge einen gleichbleibenden Abstand zum Sensor aufweist, also nicht wie bei einem liegenden, zylindrischen Tank gekrümmt ist. Bei Tanks aus Kunststoff entfällt die metallische Wandung – daher muss üblicherweise ein zweiter elektrisch leitender Sondenstab im Tank montiert und geerdet werden. Hinzu kommt, dass das Messergebnis entscheidend von der Dielektrizitätszahl des Mediums abhängt. Diese weicht beispielsweise zwischen Wasser und Öl um etwa den Faktor 40 voneinander ab und führt bei einem Wechsel beispielsweise zwischen öl- und wasserbasierten Medien ohne Neukalibrierung zu entsprechend falschen Messwerten.

Das Sensorprinzip des CFP Cubic von Sick hat bereits eine integrierte Messelektrode. Eine referenzielle Gegenelektrode in einem Sondenstab ist ebenfalls mit an Bord. Sick unterteilt seine Sonde in einzelne Messsegmente und will somit eine mediumsunabhängige Füllstandmessung garantieren.

Easy-Clamp-Klemmbackensystems

Der Füllstandsensor ist mit der Ausführung in Schutzart IP67, standardisierter Prozessanschlusstechnik sowie in Sondenlängen bis 1000 Millimeter verfügbar. Mit Hilfe des Easy-Clamp-Klemmbackensystems kann der CFP Cubic zudem beim Wechsel der Aufgabenstellung oder des Einsatzortes in der Haltevorrichtung verschoben und so an die zu messende Füllhöhe angepasst werden. Der elektrische Anschluss erfolgt über 5- oder 8-polige Rundsteckverbinder – als Ausgangssignale kann der Anwender individuell konfigurierbare Digital- und Analogausgänge (4-20 mA oder 0-10 V) nutzen. Darüber hinaus ist IO-Link standardmäßig im CFP Cubic integriert, sodass der Sensor auch digital steuerbar ist. So sind die Prozessdaten über die eigentliche Anwendung hinaus in einem Automatisierungsnetzwerk oder in Cloud-Applikationen nutzbar.

Keine Totzone im Messbereich

Über Teach-in-Tasten am Sensorkopf stellt der Anwender die Schaltpunkte sowie Sensorausgänge ein. Der Messbereich entspricht der gewählten oder in den Behälter hineinragenden Sondenlänge. Die Sonde weist innerhalb des Messbereichs keine Totzone auf. Im Gegensatz zu Magnettauchsonden besitzt der CFP Cubic keine beweglichen Teile. Zudem sind die Sonden des Sensors durch einen Kunststoffüberzug gegenüber aggressiven Medien resistent und vor Ablagerungen geschützt.

Der Sensor eignet sich daher für unterschiedliche Anwendungen. Hierzu gehören – neben der Überwachung von Prozesstanks – unter anderem die Füllhöhen- und Temperaturerfassung von Ölen in Hydrauliksystemen von Pressen und anderen Maschinen. Auch bei der Kontrolle von Reinigungs- und Desinfektionsmitteln im Maschinenbau, beispielsweise in der Abfüll- und Verpackungstechnik oder in Anlagen zur Verarbeitung von Lebensmitteln, ist der Füllstandsensor einsetzbar. fl

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