Niveaumeting en -detectie bij moeilijke media

Bij de verwerking van levensmiddelen en dranken zijn niveaumeting en -detectie in opslagtanks en doseerinstallaties cruciaal, onder meer voor stockbeheer, orderverwerking en productieplanning. Niet alle producten laten zich echter even minutieus meten of detecteren - denk daarbij aan kleverige, schuimende of stuivende producten, of aan hinderende procesomstandigheden zoals condens, extreme procestemperaturen … Voor dergelijke uitdagingen biedt Balluff verschillende oplossingen.

MINUTIEUS METEN OF DETECTEREN VAN MOEILIJKE MEDIA

Niveaumeting en -detectie dienen lang niet alleen om opslag- of doseerinstallaties te beveiligen tegen overlopen of om de aangesloten pompen te beschermen tegen droogloop. Ze helpen onder meer ook om de productkwaliteit constant te houden, om de hoeveelheid verloren product te verminderen, om een continue procesflow te verzekeren ... Nauwkeurig meten is dus de boodschap. Maar het ene levensmiddel is het andere niet. Zowel de productaard (vast, vloeibaar, viskeus, poederig ...) als procesomstandigheden (hoge temperaturen, condens …) kunnen het minutieuze meten of detecteren bemoeilijken. Balluff heeft verschillende technologieën waarmee het kan tegemoetkomen aan die uiteenlopende uitdagingen.

HERKALIBREREN OVERBODIG DANKZIJ SMART LEVEL

Balluff heeft binnen zijn brede aanbod van sensoren voor niveaudetectie en niveaumeting twee categorieën capacitieve sensoren. De ene categorie meet vloeistofniveaus doorheen dunne niet-metalen containerwanden (in plastic of glas), terwijl de andere in direct contact met het product staat. Bij die tweede categorie beschermen behuizingen uit hoogwaardige materialen zoals rvs, PTFE en PEEK tegen de inwerking van agressieve stoffen zoals zwavel of salpeterzuur. Voor beide categorieën heeft Balluff zelfcompenserende sensoren waarbij noch effecten zoals condensatie op de binnen- en buitenwand van de container, noch afzettingen, vervuiling en vloeibare films op de sensor of wand, of schuimvorming een invloed hebben op de betrouwbaarheid van de meting. In tegenstelling tot wat het geval is bij conventionele sensoren hoeft de gebruiker deze sensoren over het algemeen niet te herkalibreren tijdens het gebruik of bij productwissels.

HYGIENISCHE AFWERKING

Moderne rvs-tanks, gebruikelijk in de productie van bijvoorbeeld yoghurt- en kaaswrongel, moeten worden voorbereid voor de installatie van een sensor volgens de strikte hygiënevoorschriften. Aangepaste adapters uit de Balluff-accessoires garanderen hun betrouwbare werking. Gewoon vastschroeven met het voorgeschreven aanschroefmoment en de CIP-conforme sensoren (Cleaning in Place) zijn klaar voor gebruik. De IP69K fitting maakt het mogelijk om ze zelfs bij hogedrukreiniging te gebruiken.

ZELFKLEVENDE SENSORSTRIP VOOR VLOTTE INSTALLATIE

Balluff heeft capacitieve sensoren in de vorm van een zelfklevende strip, met een breed detectiebereik en geschikt voor contactloze, continue niveaudetectie op container- of buiswanden. De strip kan in de gewenste lengte worden gesneden. Het geïntegreerde kleefoppervlak laat zich gereedschapsloos bevestigen aan container- of buiswanden. Een signaalversterker maakt het mogelijk om de niveaus betrouwbaar te detecteren als analoge waarden of via IO‑Link. Hierbij zijn functies zoals minimale of maximale waardeoverschrijding beschikbaar. Voor een algemene vulniveaubewaking volstaat een enkele sensor.

EXTREEM SNEL EN BETROUWBAAR

Andere Balluff sensoren werken absoluut en contactloos volgens het magnetostrictieve meetprincipe. Een magnetostrictieve sonde bestaande uit een metalen golfgeleider in een staaf, met elektronica aan de bovenkant van de staaf die een elektrische puls genereert die met regelmatige tussenpozen door de golfgeleider beweegt. Zo ontstaat een eerste magneetveld. Het tweede wordt gecreëerd in een vlotter die op en neer beweegt met het vloeistofniveau in de staaf. De vlotter bevat een magneet. Wanneer de elektrische puls de vlotter bereikt en de twee magnetische velden met elkaar botsen, vervormt de metalen golfgeleider in de staaf en wordt er een trilling terug naar boven gestuurd. De trilling beweegt met een constante snelheid en kan daarom worden getimed om de afstand te meten vanaf de elektronica in de sensorbehuizing bovenaan de staaf tot aan de vlotter ter hoogte van het vloeistofoppervlak en weer terug.

Het magnetostrictieve meetprincipe laat toe om de sondes te installeren in hermetisch afgesloten, drukbestendige behuizingen (tot 600 bar). Ze zijn weinig gevoelig voor variabelen zoals temperatuur, vochtigheid etc. en bieden een hoge nauwkeurigheid (en updatefrequentie) die de opgelegde eisen ver overstijgt (resolutie enkele micrometers). Dankzij de gebruikelijke analoge interfaces met hun wijdverspreide standaardsignalen zijn deze niveausondes eenvoudig te gebruiken.

Versies voor de voedingsindustrie bieden nauwkeurige metingen in toepassingen waar extreme hygiënevereisten gelden. Deze rvs- sensoren zijn geschikt voor procestemperaturen tot 130 °C en zijn makkelijk te reinigen na installatie (CIP - cleaning in place).

DETECTIE VAN TRANSPARANTE EN REFLECTERENDE OPPERVLAKKEN

Ultrasone sensoren werken ongeacht de kleur- en oppervlakte-eigenschappen van het product en detecteren zelfs volledig transparante objecten en sterk reflecterende objecten. Omdat ultrasone sensoren de afstand tot het object bepalen door middel van geluidsgolven en de afstand wordt gemeten tot aan de grenslaag tussen lucht en vloeistof of lucht en een vast lichaam, bieden ze een resolutie met millimeterprecisie en uitstekende achtergrondonderdrukking. Dit werkt zowel op grote schaal, zoals bij tanks, als in kleine reactievaten voor meer bescheiden vormen van procestechnologie. Afhankelijk van de versie varieert het detectiebereik van enkele millimeters tot enkele meters. Ultrasone sensoren bestaan in vele stijlen met verschillende bronversies, wat een optimale aanpassing aan de toepassing mogelijk maakt. Zo kunt u bijvoorbeeld bij versies met analoge uitgang continu het niveau meten en een overvulbeveiliging realiseren met een extra schakeluitgang. Als het minimum- of maximumniveau moet worden gemeten, kan dit ook worden gedaan met een versie met twee schakeluitgangen en via IO‑Link.

GELEIDE RADARSENSOREN VOOR CONTINUE NIVEAUMETING

Geleide radarsensoren van Balluff zijn voorbestemd voor onderhoudsvrije niveaumetingen van vloeistoffen en vaste stoffen en voor interfacemetingen. De geleide radarimpulsen langs de sonde zorgen voor een nauwkeurige en stabiele meting met een absolute herhaalbaarheid van ±1 mm en een maximale niet-lineariteit van ±2 mm. Deze robuuste sensoren in IP66/IP68 rvs-behuizingen hebben een maximale cyclustijd van 500 ms en zijn onafhankelijk van druk- of temperatuurschommelingen. Eventueel schuim, damp of stof op de sonde- of containerwanden heeft geen effect op de meting. Met een meetbereik tot 75 meter maken deze sensoren een breed scala aan toepassingen mogelijk, van kleine afvultanks tot grote opslagtanks. Het meetprincipe en het mechanische ontwerp maken deze geleide radarsensoren de ideale keuze voor gebruik in ruwe omgevingen. Van deze sensoren bestaan er EHEDG-versies voor voedingstoepassingen. Instellen en teach-in gebeuren via toetsen. Een goed zichtbaar display waarschuwt de gebruiker omtrent de status en zorgt voor een correct en continu overzicht. De meetresultaten zijn beschikbaar op de uitgang als analoog 4...20 mA/HART-signaal.

CONTINUE NIVEAUMETING OP BASIS VAN DRUK

De hydrostatische druksensor meet niet rechtstreeks het vulniveau, maar meet continu de partiële hydrostatische druk die wordt opgebouwd in een vloeistofkolom onderaan de tank. Deze druksensor werkt zeer nauwkeurig, zelfs bij extreme vulvolumes, zoals bij hoge reservoirs. Net als heel wat andere Balluff sensoren omvat ook dit type een hele reeks die IO-Link-compatibel is.

INTELLIGENTE PROCESVISUALISATIE MET SMARTLIGHT

Opslagtanks vereisen, al naargelang het product, volgens bepaalde intervallen bijvulling door bedienend personeel. Heel wat levensmiddelproducenten hebben moeilijk (of on)toegankelijke rvs tanks. In vele gevallen bevinden de sensoren zich onderaan de tanks, waardoor operatoren voor het checken van het display op de sensor plat op de buik moeten gaan. Daarvoor heeft Balluff zijn SmartLight ledsignaaltoren. Die trekt tot op grote afstand de aandacht wanneer de operator actie moet ondernemen, en wel op verschillende mogelijke manieren: via kleur, lichtintensiteit, knipperfunctie en/of geluid. SmartLight is via een IO-Link master aan te sluiten, wat bijkomende voordelen oplevert: eenvoudige plug & play-installatie en eenvoudige inbedrijfstelling met handige parametreringsopties, en minder bekabeling.