Radar-Füllstandmessgerät schützt vor Überlauf

Blick in den Tank

Das belgische Unternehmen Engie Solutions ist auf die Wasseraufbereitung für Industriestandorte spezialisiert. Ein großes Maschinenbauunternehmen in der Region Lüttich bat in diesem Zusammenhang um Hilfe. Eine besondere Herausforderung lag in dem chromhaltigen Abwasser einer Anlage, die die Oberflächen von Metallteilen behandelt.
 Mitarbeiterschutz hat im 
Umgang mit aggressiven 
Flüssigkeiten höchste Priorität.
Mitarbeiterschutz hat im Umgang mit aggressiven Flüssigkeiten höchste Priorität.Bild: VEGA Grieshaber KG

Der Umgang mit Chrom ist nicht einfach, da es aufgrund seiner möglichen Auswirkungen auf die Gesundheit und die Umwelt gefährlich ist. Daher wird die gesammelte Chromsäure-Lösung in einem doppelwandigen HDPE-Tank gelagert, um Leckagen und damit Umweltschäden zu vermeiden. Der Betreiber suchte zudem eine zuverlässige Messung, um den Füllstand der aggressiven Chromlösung in dem Tank genau zu verfolgen. Das Tankvolumen soll zwar so weit wie möglich ausgenutzt, darf aber auf keinen Fall überfüllt werden.

Bis vor kurzem wurde generell in Abwasserbehandlungsanlagen aus preislichen Gründen auf die Ultraschalltechnologie zur Füllstandmessung gesetzt. Eine neue Radargeräteserie von Vega Grieshaber soll jedoch von der Kostenseite mit Ultraschallgeräten vergleichbar sein und dabei durch eine höhere Zuverlässigkeit und Benutzerfreundlichkeit überzeugen.

 Aufgrund der 80GHz-Technologie lässt sich der Radarstrahl fast punktgenau auf das zu messende Medium ausrichten.
Aufgrund der 80GHz-Technologie lässt sich der Radarstrahl fast punktgenau auf das zu messende Medium ausrichten.Bild: VEGA Grieshaber KG

Einfache Lösung schützt Mitarbeiter

„Ich suchte nach einer Füllstandlösung, die ohne Risiko für meine Mitarbeiter war“, so Laurent Roumieux, Teamleiter bei Engie. „Wir verwendeten bisher eine Ultraschallmessung eines Mitbewerbers. Vor kurzem hatte ich mit Hilfe meines Vega-Kontakts eine berührungslose Radarmessung auf einem HDPE-Tank installiert, der mit Salzsäure gefüllt war. Ich konnte quasi beim Überqueren des HDPE-Tankdaches den Füllstand kontrollieren. Diese Lösung war sehr einfach und vor allem sicher. Seit seiner Inbetriebnahme liefert dieser Sensor zuverlässige Messwerte.“ Aufgrund dieser positiven Erfahrung überlegte Roumieux, ob man den Sensor zur Messung nicht auch auf dem Tank mit der aggressiven Chromsäure-Lösung installieren könne. Die Anwendung war zwar nicht identisch und erheblich komplexer, da es sich um einen liegenden, zylindrischen Tank mit Doppelmantel handelte.

Exakte Messwerte durch Signalfokussierung

Der Vegapuls 21 ist Teil der neuen kompakten Serie an Radar-Füllstandsensoren des Herstellers. Herzstück ist dabei ein neu entwickelter Radar-Mikrochip, der speziell für die Anforderungen in der Füllstandmessung ausgelegt wurde. Aufgrund der 80GHz-Technologie lässt sich der Radarstrahl fast punktgenau auf das zu messende Medium ausrichten. Damit lassen sich Mess- und Störsignale besser trennen – die Messung wird um ein Vielfaches einfacher und genauer als bei anderen Messverfahren. So gibt es bei Einbauten, wie Rohrleitungen oder Pumpen, in engen Schächten oder eben bei doppelwandigen Tanks, keine Störsignale. Damit ist – im Gegensatz zu Ultraschallsensoren – erst gar keine Störsignalausblendung notwendig. Neben ihrer Unabhängigkeit von Temperaturschwankungen, Vakuum oder hohen Drücken sind Radarsensoren vor allem unempfindlich gegenüber Verschmutzungen. Alles Faktoren, die bei Ultraschall-Füllstandmessgeräten häufig zu Störungen führen. Zudem verfügen die Radarsensoren über einen großen Dynamikbereich, der eine sichere Füllstandmessung selbst bei starker Signaldämpfung garantiert.

Außerdem ist keine Öffnung des Behälters nötig: „Für die Installation musste ich nicht durch beide Behälterwände des Tanks bohren. Dies ist aus mehreren Aspekten interessant. Zum einen ist die Messung sehr sicher, weil mein Personal bei der Handhabung des Sensors nie mit der Chromsäure-Lösung in Berührung kommt und bei der Installation kein Unfallrisiko besteht“, nennt Roumieux den wichtigsten Vorteil. „Zum anderen musste ich den Tank nicht aufbohren, um einen Montageflansch für den Sensor zu installieren. Dadurch werden Beschädigungen vermieden und auch die Kosten für die Montage eines geeigneten Flansches entfallen.“

Ein weiterer Vorteil ist, dass die kompakten Sensoren ohne Blockdistanz bis zum Behälterrand messen. Bei Ultraschallsensoren wird dagegen die optimale Anpassung des Sensors erschwert, da die Blockdistanz größer ist und die maximale Reichweite so reduziert wird. Bei Radarsensoren spielt dies keine Rolle – so ist die Blockdistanz viel geringer und selbst stark verschmutzte Sensoren liefern noch exakte Messwerte. Das Volumen des Tanks kann also voll ausgenutzt werden.

App erleichtert Maintenance

Über die Vega-Tools-App, die einen im Smartphone integrierten Neigungssensor bereitstellt, ließ sich der Radarsensor einfach auf dem zylindrischen Behälter ausrichten. Über die App lassen sich Sensoren, die über Bluetooth verfügen, drahtlos bedienen. Eine Anwendung, die der mit der Installation und Inbetriebnahme beauftragte Techniker Yannick Crouquet ausgesprochen praktisch fand. „Damit muss ich nicht mehr eine Wasserwaage oder ein Gerüst auf den Tank mitnehmen, um den Sensor auszurichten.“ Über die Eingabe der Seriennummer lassen sich zudem alle relevanten Informationen zu dem Gerät abrufen, was spätere Wartungsaufgaben erleichtert. Dies ist besonders relevant für den Sensor, der auf dem Chromsäure-Tank installiert und schwer zugänglich ist, da die Montage und Bewegung auf dem zylindrischen HDPE-Tank vermieden werden sollte.

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