Autopilot an Bord

Neue TDR-Sensoren zur Füllstandmessung

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12.06.2012 Dass man mit den heutigen Radargeräten Füllstände exakt und problemlos erfassen kann, wird von Anwendern als selbstverständlich vorausgesetzt. Wo also gibt es noch Entwicklungspotenziale? Aus Sicht des Herstellers Vega sind es vor allem die Aspekte vereinfachte Inbetriebnahme und automatische Einstellung auf die Bedingungen der Anwendung. Zur Achema zeigt der Hersteller die Weiterentwicklung der Plics-Philosophie für TDR-Sensoren.

Juni 2012

In der Geräteserie Vegaflex 80 wurden Hard- und Software und die Signalverarbeitung mit einer Reihe an Funktionen ausgestattet, die einen Betrieb per „Autopilot“ ermöglichen sollen. Bilder: Vega

Dass das geführte Radar als Mess­prinzip zur Füllstandmessung im Trend liegt, war eines der Ergebnisse der Anwenderumfrage, die die CHEMIE TECHNIK im vergangenen Jahr durchgeführt hatte. Die Technik, bei der das Mikrowellensignal entlang eines Seils, Stabs oder in einem Rohr geführt wird, zeichnet sich durch eine besonders gute Fokussierung aus, wodurch Störreflexionen, wie sie bei frei strahlenden Radargeräten auftreten können, deutlich reduziert werden. Auch Trennschichtmessungen sind mit geführtem Radar möglich.

Vega hat sein Geräteportfolio nun weiterentwickelt, mit dem Ziel, die Messung durch eine verbesserte Signalverarbeitung noch zuverlässiger zu machen. Im Kern geht es darum, dass die Geräte sich mit Hilfe einer intelligenten Signalverarbeitung selbständig an die Bedingungen der jeweiligen Anwendung anpassen. „Je komplexer die Messbedingungen, desto wichtiger ist es, dass das Messsystem in der Lage ist, auf Veränderungen richtig zu reagieren“, erläutert Wolfgang Perenthaler, Produktmanager bei Vega. In der Geräteserie Vegaflex 80 wurden Hard- und Software und die Signalverarbeitung deshalb mit einer ganzen Reihe an Funktionen ausgestattet, die einen Betrieb per „Autopilot“ ermöglichen sollen. So überwacht beispielsweise die Bewegungserkennung alle Echos im Messbereich und stellt anhand eines automatisch generierten „Echo-Steckbriefs“ sicher, dass immer das richtige Signalecho als Füllstand vermessen wird. „Kommt ein neues Echo hinzu, wird dieses erkannt, bewertet und beobachtet“, erklärt Perenthaler. „Damit werden selbst große oder sich verändernde Störreflexionen ignoriert.“

Aber auch Funktionen wie eine integrierte Messsonden-Überwachung oder die automatische Endeverfolgung der Messsonde sorgen für Betriebssicherheit. Dadurch ist es laut Hersteller möglich, auch in sehr schwach reflektierenden Medien mit einer Dielektrizitätszahl kleiner 1,4 zu messen. Dazu kommt eine schnelle Messwertanpassung (300 ms), die es erlaubt, Messungen auch bei rasanter Befüllgeschwindigkeit durchzuführen. Das ist insbesondere beim Befüllen kleiner Behälter wichtig. In schwierigen Messungen wie Sattdampf- oder Ammoniak-Anwendungen sorgt die automatische Laufzeitkorrektur mit Referenzsignal für Messsicherheit.

Die Geräteserie umfasst vier Typen: für Flüssigkeiten, Schüttgüter, Hochdruck und hohe Temperaturen sowie  einem Gerät für Anwendungen in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie und für aggressive Flüssigkeiten. Für Anwendungen in toxischen Medien und Gefahrstoffen können die Geräte mit einer gasdichten Durchführung  (Second Line of Defense) ausgerüstet werden.

Unlöschbarer Speicher, einkanalig bis SIL 2

Für die Wartung wurden Asset-Management-Funktionen nach NE 107 sowie weitere Diagnosefunktionen implementiert. Die Gerätehistorie wird in der Sensorelektronik dauerhaft gespeichert. Dort werden Informationen wie Messwerte, Messsicherheit, Ereignisse und Echokurven abgelegt. Sie liefern Rückschlüsse auf die Veränderung der Messsicherheit, welche Parameteränderungen vorgenommen wurden  und welche Störungen oder Statusänderungen im Betrieb auftraten. Per Echtzeituhr werden alle Einträge mit dem richtigen Datum und der Uhrzeit versehen. Perenthaler: „Selbst während der wiederkehrenden Funktionsprüfung einer PLT-Schutzeinrichtung – einem SIL-Gerät – kann der Kunde seine Produktionsprozesse kontinuierlich weiterfahren.“ Die SIL-Variante soll ab dem vierten Quartal 2012 verfügbar sein und in einkanaligen Strukturen bis SIL2 verwendet werden können. Mehrkanalig sollen homogene Redundanzen bis SIL3 möglich sein.  

Außerdem können die Sensoren mit niedriger Spannung (9,6 VDC) betrieben werden.  Die Geräte sind mit einer 4…20-mA-Schnittstelle (Hart) sowie für den Betrieb am Modbus ausgerüstet. Ende des Jahres sollen Profibus PA- sowie Founda­tion-Fieldbus-Varianten ergänzt werden. Auch ein zweiter Stromausgang für die zusätzliche Ausgabe von Trennschicht, Messicherheit oder Dielektrizitätszahl, ist geplant.[AS]

Achema 2012 Halle 11.1 – C63

Heftausgabe: Juni 2012

Über den Autor

Armin Scheuermann, Redaktion
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