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Sensorik Intelligente Füllstandskontrolle reduziert Instandhaltungsaufwand

Redakteur: Jan Vollmuth

Aggressive Medien und raue Umgebungsbedingungen können können eine Füllstandskontrolle erschweren. Eine Edelstahlzieherei setzt daher zur Füllstandskontrolle in einem Behälter zur Kalkmilchaufbereitung eine robuste Lösung aus Stabsonde und digitalem Messumformer ein.

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Das Gehäuse und der Anschluss des kapazitiven Füllstandssensors bestehen aus Edelstahl. Deutlich zu erkennen sind die Ablagerungen durch Kalk, der sich auch auf dem Behälter der Aufbereitung absetzt.
Das Gehäuse und der Anschluss des kapazitiven Füllstandssensors bestehen aus Edelstahl. Deutlich zu erkennen sind die Ablagerungen durch Kalk, der sich auch auf dem Behälter der Aufbereitung absetzt.
(Bild: IPF Electronic)

Auf dem Behälter in der EZM Edelstahlzieherei Mark (EZM) GmbH warnt ein schwarzes Kreuz auf orangefarbenem Grund vor dem „reizenden“ Inhalt: im Behälter wird Kalk mit Wasser zu Kalkmilch angemischt. „Wir behandeln z.B. in unserer eigenen Beizanlage Edelstahldraht. Die Abwässer dieser Beize werden in einer speziellen Anlage neutralisiert. Hierzu müssen sie jedoch über einen hohen ph-Wert verfügen, den wir durch Zugabe von Kalkmilch erreichen“, so Kai Ball, Betriebselektriker bei EZM.

Stahl in allen Varianten

EZM fertigt in Kaltumformung gezogenen, geschliffenen und polierten Blankstahl sowie Normprofile und zeichnungsgebundene Sonderprofile in nahezu allen Stahlwerkstoffen. Die Produkte von EZM werden an drei Standorten in vier Unternehmen mit rund 400 Mitarbeitern hergestellt und finden vorwiegend ihren Einsatz im Maschinen- und Anlagenbau, im Automotive-Bereich sowie in der Medizintechnik. Zu den Spezialitäten der EZM-Unternehmensgruppe zählt auch der Maschinen- und Anlagenbau. So werden am Standort in Werdohl Färbemaschinen für die Textilindustrie, Maschinen für die Herstellung von Federn sowie Anlagen zur Wärme- und Oberflächenbehandlung gefertigt.

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„Darüber hinaus produzieren wir in Werdohl Rohrdrehgelenke sowie Kettenräder und behandeln u. a. in unserer eigenen Beizanlage Edelstahldraht. Die Abwässer dieser Beize werden in einer speziellen Anlage neutralisiert. Hierzu müssen sie jedoch über einen hohen ph-Wert verfügen, den wir durch Zugabe von Kalkmilch erreichen“, erklärt Kai Ball. Die Kalkmilch wird in dem schwarzen Behälter aus Kalk in Pulverform unter Zugabe von Wasser angemischt. Da dies vollautomatisch erfolgt, muss der Behälter über eine Füllstandskontrolle verfügen, die mit der Anlagensteuerung verbunden ist.

Immer wieder Probleme mit den Schwimmerschaltern

In der Vergangenheit wurden hierzu Schwimmerschalter verwendet. Eine Lösung, mit der man allerdings nicht besonders zufrieden war, wie der Betriebselektriker berichtet: „Auf den Schwimmerschaltern bildeten sich immer wieder starke Kalkablagerungen, sodass die Geräte verklemmten. Wir mussten daher regelmäßig den Behälter der Kalkmilchaufbereitung öffnen und die Schalter reinigen.“

Hinzu kam, dass das Kabel der Schwimmerschalter zur Anlagensteuerung vom Kalk, der sich auch auf dem Behälter absetzt, angegriffen und zersetzt wurde. Die somit permanent anstehenden Instandhaltungen der Füllstandskontrolle bedeuteten letztendlich einen hohen Zeit- und damit auch Kostenaufwand, zumal die Kalkmilchaufbereitung währenddessen still stand.

Auf der Suche nach Alternativen

Mitunter war es außerdem notwendig, den Behälter leer zu pumpen, um die erforderlichen Arbeiten auszuführen. Aus Sicht von Kai Ball demnach viele gute Gründe, sich nach einer Alternative umzuschauen: „Da wir im Betrieb bereits in anderen Bereichen Sensorlösungen von IPF Electronic im Einsatz hatten, fragten wir einen Applikationsspezialisten des Unternehmens, ob es eine Lösung für unser Problem gäbe.“

Die gab es, und zwar in Form einer Systemlösung bestehend aus Füllstandskontrolle mit einer Stabsonde und einem digitalen Messumformer. Das Gehäuse und der Anschluss des Füllstandssensors FK92E117 besteht aus Edelstahl, die aktive Zone (Sonde) aus PTFE. Der Sensor in Schutzklasse IP67 mit integrierter Auswerteelektronik ist äußerst resistent gegenüber Chemikalien, wobei sich die eigentliche Sonde (in dieser Anwendung mit einer Länge 1100 mm) in einem Umgebungstemperaturbereich von -25 °C bis 100 °C einsetzen lässt. Das Gerät stellt einen analogen Stromausgang 4 mA bis 20 mA sowie zwei programmierbare Schaltpunkte bereit und verfügt als Multifunktionssonde über eine automatische Erkennung der NPN- /PNP-Funktion.

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