Grenzstanddetektion in Flüssigkeiten und Schüttgütern Auswahl- und Projektierungshilfe

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1 Products Solutions Services Grenzstanddetektion in Flüssigkeiten und Schüttgütern Auswahl- und Projektierungshilfe Füllstand

2 2 Grenzstanddetektion in Flüssigkeiten Legende Grenzstanddetektion in Flüssigkeiten ab Seite 3 Grenzstanddetektion in Schüttgütern ab Seite 39

3 Products Solutions Services Grenzstanddetektion in Flüssigkeiten Auswahl- und Projektierungshilfe

4 4 Grenzstanddetektion in Flüssigkeiten Schritt für Schritt Diese Auswahl- und Projektierungshilfe gibt Ihnen Informationen über die verschiedenen Messprinzipien zur Grenzstanddetektion sowie deren Anwendung und Installation. Die Broschüre ist in zwei Kapitel unterteilt: Grenzstanddetektion in Flüssigkeiten und Grenzstanddetektion in Schüttgütern. Diese Broschüre widmet sich ausschliesslich der Grenzstanddetektion, für die kontinuierliche Füllstandmessung steht eine separate Auswahlhilfe zur Verfügung (siehe ergänzende Dokumentation CP00023F). A Übersicht der Messprinzipien Zuerst zeigen wir Ihnen auf den ersten Seiten in Grafiken eine Übersicht über die Messprinzipien zur Grenzstanddetektion von Endress+Hauser. Danach wird Ihnen neben der Funktionsweise des Messprinzips auch die entsprechende Produktfamilie vorgestellt. Checkliste Zur richtigen Auswahl des passenden Grenzschalters sollten Sie die anwendungsspezifischen Anforderungen kennen. Die Checkliste gibt Ihnen eine Überblick und soll Ihnen helfen diese Daten möglichst vollständig zu berücksichtigen bzw. zu erfassen. B Auswahl des Messprinzips Die Auswahl des geeigneten Messprinzips erfolgt unter zwei Gesichtspunkten: - nach der Anwendung und - nach den Prozessanforderungen. Zuerst sind die Messprinzipien nach den anlagespezifischen Kriterien (Behälter, Förderband etc.) und dann nach den mediumspezifischen Kriterien (hohe Temperaturen, Aggressivität etc.) aufgeführt. Wählen Sie unter beiden Gesichtspunkten das Messprinzip aus, das möglichst alle von Ihnen bzw. Ihrer Anlage geforderten Kriterien erfüllt. Die Messprinzipien sind je nach ihrer Eignung von links nach rechts aufgelistet. Das idealerweise zu verwendende Messprinzip ist zuerst genannt und blau umrandet. C und Auswahl des Messgerätes Wechseln Sie nun bitte in den Bereich des von Ihnen gewählten Messprinzips. Hier können Sie innerhalb des Messprinzips das passende Messgerät einer Produktfamilie auswählen. Vergleichen Sie Ihre Anwendungs- und Prozessdaten mit den Daten des Messgerätes. Projektierung Nach der Auswahl des optimalen Messgerätes prüfen Sie bitte die Einbauhinweise, die am Ende des jeweiligen Messprinzips stehen. Hier werden grundlegende Richtlinien aufgeführt, die eine sichere Installation Anwendung des Messgerätes unterstützen.

5 Inhaltsverzeichnis 5 Inhaltsverzeichnis 1. Übersicht der Messprinzipien Checkliste A 3.1 Auswahl des Messprinzips nach Anwendung Tank / Behälter Rohrleitungen Auswahl des Messprinzips nach Prozessanforderung Aggressive Medien Hohe Prozessdrücke / hohe Prozesstemperaturen Tieftemperaturanforderungen Schäumende Medien (z. B. Vakuum, Befüllung) Ansatzbildende Medien (z. B. hochviskos, pastös, klebrig) Hygienische Anforderungen Auswahl des Messgerätes im Messprinzip / Einbauhinweise Vibronik: Liquiphant Kapazitiv: Liquicap Konduktiv: Liquipoint Schwimmschalter: Liquifloat Radiometrie: Das radiometrische Messprinzip wird in diesem Abschnitt nicht betrachtet, ausführliche Informationen erhalten Sie von unseren Anwendungsberatern in Ihrem Land. B C

6 6 Grenzstanddetektion in Flüssigkeiten 1. Übersicht der Messprinzipien A Segmentierung Grenzstand Kontinuierlich Flüssigkeiten Vibronik Konduktiv Kapazitiv Schwimmerschalter Radiometrie Radar Geführtes Radar Ultraschall Hydrostatik Kapazitiv Radiometrie Schüttgüter Vibronik Kapazitiv Drehflügel Mikrowellenschranke Radiometrie Radar Geführtes Radar Ultraschall Lotsystem Radiometrie Prozessbedingungen Druck (bar) Radiometrie Konduktiv Vibronik Kapazitiv Schwimmschalter Temperatur ( C)

7 Übersicht Messprinzipien 7 Sie bezahlen nur das, was Sie auch wirklich brauchen. Diese Aussage nimmt sich Endress+Hauser zu Herzen und bietet eine große Zahl verschiedener Messprinzipien, die sich in Preis und Funktionalität unterscheiden. A Preis Radiometrie Kapazitiv Vibronik Konduktiv Schwimmschalter Leistung Der jeweilige Preis eines Messgerätes innerhalb des Prinzips entspricht seiner Funktionalität und den möglichen Einsatzbereichen. D. h. bei einem höheren Preis-/Leistungsverhältnis können auch größere Anforderungen an das Messprinzip gestellt werden. Im Bereich der Vibronik und der kapazitiven Messtechnik bietet Endress+Hauser eine große Zahl von Produkten bzw. Produktfamilien. Daraus ergibt sich die große Preis-/Leistungsspanne in der Grafik.

8 8 Grenzstanddetektion in Flüssigkeiten 1. Übersicht der Messprinzipien A Berührende Messprinzipien Vibronik Ein Sensor in Form einer Stimmgabel wird auf seiner Resonanzfrequenz zum Vibrieren angeregt. Der Antrieb erfolgt piezoelektrisch. Durch das Eintauchen in ein Medium verändert sich die Schwingfrequenz. Diese Änderung wird ausgewertet und in ein Schaltsignal umgesetzt. Liquiphant Abgleich- und wartungsfrei. Für alle Flüssigkeiten, auch bei Ansatzbildung, Turbulenzen oder Luftblasen, unabhängig von den elektrischen Eigenschaften des Mediums. Prozesstemperaturen bis +280 C Prozessdrücke bis 100 bar Konduktiv Der Widerstand zwischen zwei Messelektroden verändert sich durch An- oder Abwesenheit eines Mediums. Bei Einstabsonden dient die elektrisch leitende Behälterwand als Gegenelektrode. Liquipoint Einfach und preisgünstig. Für leitfähige Flüssigkeiten wie Wasser, Abwasser und flüssige Lebensmittel etc. Prozesstemperaturen bis +250 C Prozessdrücke bis 160 bar Kapazitiv Eine kapazitive Sonde ist mit einem elektrischen Kondensator vergleichbar. Beim Befüllen des Behälters erhöht sich die Sondenkapazität. Diese Änderung wird elektrisch ausgewertet. Liquicap Erhältlich mit aktiver Ansatzkompensation für hochviskose Medien. Prozesstemperaturen bis +200 C Prozessdrücke bis 100 bar

9 Übersicht Messprinzipien 9 A Schwimmschalter Die Lage beim Auf- und Abschwimmen des Schwimmschalters an der Oberfläche einer Flüssigkeit wird durch einen eingebauten Sensor detektiert und der Schaltvorgang ausgelöst. Liquifloat Einfach und preisgünstig. Für Flüssigkeiten wie Wasser, Abwasser, Säuren und Laugen. Prozesstemperaturen bis +85 C Prozessdrücke bis 3 bar Berührungslose Messprinzipien Radiometrie Die Gammaquelle, ein Cäsiumoder Kobaltisotop, sendet eine Strahlung aus, die beim Durchdringen von Materialien eine Dämpfung erfährt. Der Messeffekt ergibt sich aus der Absorption des zu messenden Produkts, welche durch die Füllstandsänderung verursacht wird. Das Messsystem besteht aus einer Strahlungsquelle und einem Kompakttransmitter als Empfänger. Gammapilot Messung berührungslos von außen, für alle extremen Anwendungen wie z. B. bei stark korrosiven, aggressiven und abrasiven Medien. Prozesstemperatur Prozessdruck Für nähere Informationen wenden Sie sich bitte an unsere Anwendungsberater in Ihrem Land oder benutzen Sie die Auswahlsoftware Applicator.

10 10 Grenzstanddetektion in Flüssigkeiten 2. Checkliste A Zur richtigen Auswahl sollten Sie alle anwendungsspezifischen Anforderungen kennen. Die nebenstehende Checkliste gibt Ihnen einen Überblick über die relevanten Prozessdaten und soll Ihnen helfen, diese entsprechend zu berücksichtigen. Sollten wir nicht alle Daten aufgeführt haben, ergänzen Sie bitte diese Liste um Ihre Kriterien. Die Checkliste wird sowohl bei der Auswahl des Messprinzips, als auch bei der Auswahl des Messgerätes benötigt. TIPP Kopieren Sie diese Checkliste und füllen Sie sie entsprechend aus, um bei der Auswahl alle relevanten Daten immer im Blick zu haben. Bitte eintragen Notizen Medienangabe Dichte g/cm 3 Leitfähigkeit µs/cm Dielektrizitätskonstante (DK) Viskosität Beständigkeit/z. B. Beschichtung Berührungslose ja nein Messung Prozessdaten Prozesstemperatur min. max. Prozessdruck min. max. Prozessanschluss Schaltpunkt (Sensorlänge) mm Art des Anschlusses Einbau Behälter ja nein Rohrleitung ja nein Grenzstandmessung min. max. Überfüllsicherung ja nein 2-Punktregelung ja nein Elektrischer Anschluss DC, AC, Relais, 3-Draht, PFM, PROFIBUS, NAMUR, 8/16 ma Oberflächenanforderungen Rauigkeit µm Labsfrei ja nein Sonstiges Zulassungen Ex (Staub/Gas) ja nein WHG ja nein Schiffbau ja nein Bahn ja nein EHEDG ja nein 3-A ja nein Zeugnisse/ 3.1 ja nein Hersteller erklärungen NACE ja nein FDA-gelistetes Material ja nein SIL ja nein Besondere Anforderungen

11 Checkliste 11 Die wichtigsten Begriffe/Abkürzungen ATEX AT= Atmosphäre, EX = Explosiv. Kurzform des französischen Arbeitstitel der EU-Richtlinie 94/9/EG FM Factory Mutual. Amerikanische Zulassungsbehörde für Explosionsschutz NEPSI National Supervision and Inspection Centre for Explosion Protection and Safety of Instrumentation. Chinesische Zulassungsbehörde für Explosionsschutz IEC International Electrotechnical Commission. Internationale Zulassungsbehörde für Explosionsschutz CSA Canadian Standard Association. Kanadische Zulassungsbehörde für Explosionsschutz DIP Dust Ignition Proof. Englischer Begriff für Explosionsschutz in staubiger Umgebung XP Explosion Proof. Englischer Begriff für druckgekapselt IS Intrinsic Safe. Englischer Begriff für eigensicher TIIS Technology Institute of Industrial Safety. Japanische Prüfstelle für Ex-Zulassungen WHG Wasserhaushaltsgesetz. Überfüllsicherungen/Leckagemelder werden nach WHG zertifiziert SIL Safety Integrity Level. Sicherheitsstufen nach IEC 61508/61511 CRN Canadian Registration Number. Kanadische Druckrichtlinien Elektronik 3-Draht Anschluss an Endress+Hauser Auswertegerät AC Anschluss für Wechselspannung DC-PNP Anschluss für Gleichspannung mit Transistorausgang (Open Collector) Relais + DPDT Double Pole Double Throw; Relais als doppelter Wechsler PFM PulsFrequenzModulation; störsichere Signalübertragung zwischen Sensorelektronik und Endress+Hauser Auswertegerät NAMUR Gleichstromschnittstelle für Sensoren und Schaltverstärker (IEC ) PROFIBUS Feldbustechnologie PROFIBUS PA HART Feldbustechnologie FF FOUNDATION fieldbus Flansche EN Europäische Flanschnorm; Flansche nach EN 1092 ANSI Amerikanische Flanschnorm; Flansche nach ANSI B 16.5 JIS Japanische Flanschnorm; Flansche nach JIS Instrumentierung Kompakt Signalausgang steht direkt aus der Sondenelektronik zur Verfügung (z. B. DC-PNP, Relais SPST) Signalausgang wird über ein zusätzliches Auswertegerät (Hutschiene oder 19 -Karte) Getrennte zur Verfügung gestellt (z. B. Relais SPDT). Das Auswertegerät dient auch zur Speisung Instrument. des Sensors. Zertifizierungen European Hygienic Equipment Design Group. Eine unabhängige Gruppe mit EHEDG verschiedenen Untergruppen, welche spezielle Themenkreise beraten, die Hygieneanforderungen betreffen. 3-A Die 3-A Sanitary Standards sind freiwillige Normen der amerikanischen Organisation International Association of Milk, Food and Environmental Sanitarian. Food and Drug Administration. Amerikanische Zulassungsbehörde. Werkstoffe, speziell FDA Kunststoffe, unterliegen entsprechenden Richtlinien für den Einsatz in Pharma-/ Lebensmittelanlagen 3.1 Materialprüfzeugnis für Edelstahl NACE National Association of Corrosion Engineering. Materialprüfzeugnis für Edelstähle inklusive Härtegrad und Abkühl-/Glühtemperatur des Stahls A

12 12 Grenzstanddetektion in Flüssigkeiten 3.1 Auswahl des Messprinzips nach Anwendung B Unser Vorschlag Vibronik Liquiphant Kapazitiv Liquicap M Vorteile Abgleich- und wartungsfrei Unabhängig vom Medium Einsetzbar bei Turbulenzen, ausgasenden Flüssigkeiten und bei ansatzbildenden Medien Universell anpassbare Sondentechnik Zuverlässige Funktion auch bei starker Ansatzbildung und zähflüssigen Medien Technische Daten Prozessdruck Prozesstemperatur Umgebungstemperatur Messbereich Prozessanschluss Elektrischer Anschluss Zulassungen Applikationsgrenzen -1 bis +100 bar -60 bis +280 C -50 bis +70 C 35 bis mm Gewinde, Flansch, Hygiene AC/DC-2-Draht, DC-PNP, 8/16 ma, Relais, PROFIBUS, NAMUR, PFM ATEX G/D, INMETRO, FM, CSA, NEPSI, TIIS, IEC, SIL, 3-A, EHEDG, WHG, CRN Bei zähflüssigen Medien siehe kapazitive Sonden mit Ansatzkompensation Schaum wird bei Standardgeräten nicht als Flüssigkeit erkannt Gasblasen in Rohrleitungen -1 bis 100 bar -80 bis +200 C -50 bis +120 C 100 bis mm Gewinde, Flansch, Hygiene PFM, Relais, AC/DC, 8/16 ma, 2-Draht, 3-Draht, NAMUR ATEX G/D, FM, CSA, EHEDG, WHG, NEPSI, TIIS, IEC, SIL, 3-A, CRN Schaum erzeugt Kapazitätsänderung und wird erkannt Kondensatbildung im Stutzen inaktive Länge wählen DK < 1,6

13 Auswahl nach Anwendung 13 Tank / Behälter Betrieblicher Grenzstand Überfüllsicherung (WHG) Leckageüberwachung Wechselnde Medien B Konduktiv Liquipoint T Schwimmschalter Liquifloat T Radiometrie Gammapilot Tank / Behälter Sehr einfaches Messprinzip, einfache Handhabung Mehrpunktdetektion bei einem Prozessanschluss Einfache Stabkürzung Kompakt oder Separatinstrumentierung Einfach und preiswert Anschlusskabel für verschiedene Medien (Beständigkeit) Berührungslos von außen Genaue Messung unter extremen Bedingungen Dichtemessung Trennschichtmessung -1 bis 160 bar -200 bis +250 C -200 bis +250 C 50 bis mm Gewinde, Flansch AC/DC, Relais, NAMUR, Auswertegerät ATEX G, WHG Leitfähiger Schaum wird als Flüssigkeit erkannt Zu geringe Leitfähigkeit (< 10 µs/cm) Elektrodenkorrosion 0 bis 3 bar -20 bis +85 C -20 bis +85 C bis mm Kabellänge Kabeldurchführung AC, DC, NAMUR ATEX G Ex ia II B T5 Dichte des Mediums < 0,8 g/cm³ Viskosität des Mediums Widerstandsfähigkeit gegen Laugen und Säuren eingeschränkt -40 bis +120 C (ab 60 C Wasserkühlung) Montageklemme AC, DC, 2-Draht 8/16 ma, Relais, 4-Draht 4 20 ma (HART ),PROFIBUS, FOUNDATION fieldbus ATEX G/D, FM, CSA, IECEx Ex d ia, NEPSI, TIIS, SIL, WHG Strahlenschutzvorschriften beachten Weitere Informationen von unserem Verkaufsteam Applicator für Auslegung der Messstelle

14 14 Grenzstanddetektion in Flüssigkeiten 3.1 Auswahl des Messprinzips nach Anwendung B Unser Vorschlag Vibronik Liquiphant Konduktiv Pumpenschutz FTW360 Vorteile Technische Daten Prozessdruck Prozesstemperatur Umgebungstemperatur Messbereich Prozessanschluss Elektrischer Anschluss Zulassungen Abgleich- und wartungsfrei Unabhängig vom Medium Einsetzbar bei Turbulenzen, ausgasenden Flüssigkeiten und bei ansatzbildenden Medien -1 bis +100 bar -60 bis +280 C -50 bis +70 C ab 35 mm Gewinde, Flansch, Hygiene AC/DC-2-Draht, DC-PNP, 8/16 ma, Relais, PROFIBUS, NAMUR, PFM ATEX G/D, INMETRO, FM, CSA, NEPSI, TIIS, IEC, SIL, 3-A, EHEDG, WHG, CRN Aktive Ansatzkompensation Frontbündige Lösung Hygienischer Prozessanschluss -1 bis 10 bar -20 bis +100 C -20 bis +60 C Frontbündige Lösung AC/DC (Ausgang: Relais) Applikationsgrenzen Brückenbildung durch aushärtenden Ansatz Strömungsverluste in Rohrleitungen durch Sensorbauform Feststoffanteile im Medium Leitfähigkeit (< 20 µs/cm) Leitfähiger Schaum wird als Flüssigkeit erkannt

15 Auswahl nach Anwendung 15 Rohrleitungen Einbau in Rohrleitungen als Pumpen- bzw. Trockenlaufschutz Wechselnde Medien Rohrnennweite ab DN25 B Kapazitiv Liquicap M Radiometrie Gammapilot Universell anpassbare Sondentechnik Zuverlässige Funktion auch bei starker Ansatzbildung und zähflüssigen Medien Berührungslos von außen Genaue Messung unter extremen Bedingungen Dichtemessung Trennschichtmessung -1 bis 100 bar -80 bis +200 C -50 bis +120 C ab 100 mm Gewinde, Flansch, Hygiene PFM, Relais, AC/DC, 8/16 ma, 2-Draht, 3-Draht, NAMUR ATEX G/D, FM, CSA, EHEDG, WHG, NEPSI, TIIS, IEC, SIL, 3-A, CRN DK < 1,6 Schaum erzeugt Kapazitätsänderung und wird erkannt Rohrnennweite > DN50-40 bis +120 C (ab 60 C Wasserkühlung) Montageklemme AC, DC, 2-Draht 8/16 ma, Relais, 4-Draht 4 20 ma (HART ),PROFIBUS, FOUNDATION fieldbus ATEX G/D, FM, CSA, IECEx Ex d ia, NEPSI, TIIS, SIL, WHG Strahlenschutzvorschriften beachten Weitere Informationen von unserem Verkaufsteam Applicator für Auslegung der Messstelle Rohrleitungen

16 16 Grenzstanddetektion in Flüssigkeiten 3.2 Auswahl des Messprinzips nach Prozessanforderung B Unser Vorschlag Vibronik Liquiphant Kapazitiv Liquicap M Vorteile Technische Daten Prozessdruck Prozesstemperatur Umgebungstemperatur Messbereich Prozessanschluss Elektrischer Anschluss Zulassungen Applikationsgrenzen Gasdichte Sondenabdichtung Selbstüberwachend auf Ansatz und Korrosion Funktionale Sicherheit SIL2/3 Beschichtungen, Hastelloy C4-1 bis +100 bar -60 bis +280 C -50 bis +70 C 50,5 bis mm Gewinde, Flansch AC-2-Draht, DC-PNP, 8/16 ma, Relais, PROFIBUS, NAMUR, PFM ATEX G/D, FM, CSA, NEPSI, TIIS, IEC, SIL, 3-A, EHEDG, WHG, CRN Bei zähflüssigen Medien siehe kapazitive Sonden mit Ansatzkompensation Schaum wird bei Standardgeräten nicht als Flüssigkeit erkannt Gasblasen in Rohrleitungen Vollisolierte Sonde Gasdichte Sondenabdichtung -1 bis 100 bar -80 bis +200 C -50 bis +120 C 100 bis mm Gewinde, Flansch, Hygiene PFM, Relais, AC/DC, 8/16 ma, 2-Draht, 3-Draht, NAMUR ATEX G/D, FM, CSA, EHEDG, WHG, NEPSI, TIIS, IEC, SIL, 3-A, CRN Schaum erzeugt Kapazitätsänderung und wird erkannt Kondensatbildung im Stutzen inaktive Länge wählen DK < 1,6

17 Aggressive Medien (z. B. Anwendungen in der Chemie) Anforderungen an Werkstoffe Beschichtungen Funktionale Sicherheit (SIL) Ex-Zertifikate Second Line of Defense (Zweite Prozessabtrennung) Auswahl nach Prozessanforderung 17 B Aggressive Medien Radiometrie Gammapilot Berührungslos von außen Genaue Messung unter extremen Bedingungen Dichtemessung Trennschichtmessung -40 bis +120 C (ab 60 C Wasserkühlung) Montageklemme AC, DC, 2-Draht 8/16 ma, Relais, 4-Draht 4 20 ma (HART ),PROFIBUS, FOUNDATION fieldbus ATEX G/D, FM, CSA, IECEx Ex d ia, NEPSI, TIIS, SIL, WHG Strahlenschutzvorschriften beachten Weitere Informationen von unserem Verkaufsteam Applicator für Auslegung der Messstelle

18 18 Grenzstanddetektion in Flüssigkeiten 3.2 Auswahl des Messprinzips nach Prozessanforderung B Unser Vorschlag Vibronik Liquiphant Radiometrie Gammapilot Vorteile Technische Daten Prozessdruck Prozesstemperatur Umgebungstemperatur Messbereich Prozessanschluss Elektrischer Anschluss Zulassungen Applikationsgrenzen Selbstüberwachend auf Ansatz und Korrosion Unabhängig vom Medium Gasdichte Durchführung -1 bis +100 bar -60 bis +280 C -50 bis +70 C 50,5 bis mm Gewinde, Flansch AC-2-Draht, DC-PNP, 8/16 ma, Relais, PROFIBUS, NAMUR, PFM ATEX G/D, FM, CSA, NEPSI, TIIS, IEC, SIL, WHG, CRN Bei zähflüssigen Medien siehe kapazitive Sonden mit Ansatzkompensation Schaum wird bei Standardgeräten nicht als Flüssigkeit erkannt Gasblasen in Rohrleitungen Berührungslos von außen Genaue Messung unter extremen Bedingungen Dichtemessung Trennschichtmessung -40 bis +120 C (ab 60 C Wasserkühlung) Montageklemme AC, DC, 2-Draht 8/16 ma, Relais, 4-Draht 4 20 ma (HART ), PROFIBUS, FOUNDATION fieldbus ATEX G/D, FM, CSA, IECEx Ex d ia, NEPSI, TIIS, SIL, WHG Strahlenschutzvorschriften beachten Weitere Informationen von unserem Verkaufsteam Applicator für Auslegung der Messstelle

19 Auswahl nach Prozessanforderung 19 Hohe Prozessdrücke / hohe Temperaturen (z. B. Öl- & Gasindustrie) Druckanforderungen Materialien gemäß NACE Second Line of Defense (Zweite Prozessabtrennung) Ex-Zertifikate Funktionale Sicherheit (SIL) B Hohe Prozessdrücke / hohe Temperaturen

20 20 Grenzstanddetektion in Flüssigkeiten 3.2 Auswahl des Messprinzips nach Prozessanforderung B Unser Vorschlag Kapazitiv Liquicap M Vibronik Liquiphant Vorteile Aktive Ansatzkompensation Selbstüberwachend auf Ansatz und Korrosion Unabhängig vom Medium Technische Daten Prozessdruck Prozesstemperatur Umgebungstemperatur Messbereich Prozessanschluss Elektrischer Anschluss Zulassungen Applikationsgrenzen -1 bis 100 bar -80 bis +200 C -50 bis +120 C 100 bis mm Gewinde, Flansch, Hygiene PFM, Relais, AC/DC, 8/16 ma, 2-Draht, 3-Draht, NAMUR ATEX G/D, FM, CSA, EHEDG, WHG, NEPSI, TIIS, IEC, SIL, 3-A, CRN Schaum erzeugt Kapazitätsänderung und wird erkannt Kondensatbildung im Stutzen inaktive Länge wählen DK < 1,6-1 bis +100 bar -60 bis +280 C -50 bis +70 C 50,5 bis mm Gewinde, Flansch AC-2-Draht, DC-PNP, 8/16 ma, Relais, PROFIBUS, NAMUR, PFM ATEX G/D, FM, CSA, NEPSI, TIIS, IEC, SIL, 3-A, EHEDG, WHG, CRN Bei zähflüssigen Medien siehe kapazitive Sonden mit Ansatzkompensation Schaum wird bei Standardgeräten nicht als Flüssigkeit erkannt Gasblasen in Rohrleitungen

21 Auswahl nach Prozessanforderung 21 Tieftemperaturanforderungen (z. B. Kälteanlagen und Kühlprozesse) Kryogene Verhältnisse Funktionale Sicherheit (SIL) B Radiometrie Gammapilot Tieftemperaturanforderungen Berührungslos von außen Genaue Messung unter extremen Bedingungen Dichtemessung Trennschichtmessung -40 bis +120 C (ab 60 C Wasserkühlung) Montageklemme AC, DC, 2-Draht 8/16 ma, Relais, 4-Draht 4 20 ma (HART ),PROFIBUS, FOUNDATION fieldbus ATEX G/D, FM, CSA, IECEx Ex d ia, NEPSI, TIIS, SIL, WHG Strahlenschutzvorschriften beachten Weitere Informationen von unserem Verkaufsteam Applicator für Auslegung der Messstelle

22 22 Grenzstanddetektion in Flüssigkeiten 3.2 Auswahl des Messprinzips nach Prozessanforderung B Unser Vorschlag Vibronik Liquiphant Kapazitiv Liquicap M Vorteile Technische Daten Prozessdruck Prozesstemperatur Umgebungstemperatur Messbereich Prozessanschluss Elektrischer Anschluss Zulassungen Applikationsgrenzen Abgleich- und wartungsfrei Schaum wird bei Standardgeräten nicht als Flüssigkeit erkannt Selbstüberwachend auf Ansatz und Korrosion -1 bis 100 bar -60 bis +280 C -50 bis +70 C 35 bis mm Gewinde, Flansch, Hygiene AC/DC-2-Draht, DC-PNP, 8/16 ma, Relais, PROFIBUS, NAMUR, PFM ATEX G/D, FM, CSA, NEPSI, TIIS, IEC, SIL, 3-A, EHEDG, WHG, CRN Bei zähflüssigen Medien siehe kapazitive Sonden mit Ansatzkompensation Gasblasen in Rohrleitungen Zuverlässige Funktion auch bei starker Ansatzbildung Nicht leitender Schaum wird nicht als Flüssigkeit erkannt -1 bis 100 bar -80 bis +200 C -50 bis +120 C 100 bis mm Gewinde, Flansch, Hygiene PFM, Relais, AC/DC, 8/16 ma 2-Draht, 3-Draht, NAMUR ATEX G/D, FM, CSA, EHEDG, WHG, NEPSI, TIIS, IEC, SIL, 3-A, CRN Schaum erzeugt Kapazitätsänderung und wird erkannt Kondensatbildung im Stutzen inaktive Länge wählen DK < 1,6

23 Auswahl nach Prozessanforderung 23 Schäumende Medien (z. B. Molkerei-, Brau- oder Vakuumprozesse) Einstellen des Schaltpunktes Schalten in Schaum oder in Flüssigkeiten Unabhängig von Gasblasenbildung B Konduktiv Liquipoint Radiometrie Gammapilot Nahezu frontbündiger Einbau Automatischer Abgleich auf das jeweilige Medium Zuverlässiges Schalten auch bei Ansatz Berührungslos von außen Genaue Messung unter extremen Bedingungen Dichtemessung Trennschichtmessung Schäumende Medien -1 bis 25 bar -20 bis +100 C (+150 C für 1 Stunde) -40 bis +70 C 1 µs/cm bis 100 ms/cm Gewinde, Hygiene DC-PNP 3-A, EHEDG, CSA GP Nicht leitfähige Medien Trockener, nicht leitfähiger Ansatz -40 bis +120 C (ab 60 C Wasserkühlung) Montageklemme AC, DC, 2-Draht 8/16 ma, Relais, 4-Draht 4 20 ma (HART ),PROFIBUS, FOUNDATION fieldbus ATEX G/D, FM, CSA, IECEx Ex d ia, NEPSI, TIIS, SIL, WHG Strahlenschutzvorschriften beachten Weitere Informationen von unserem Verkaufsteam Applicator für Auslegung der Messstelle

24 24 Grenzstanddetektion in Flüssigkeiten 3.2 Auswahl des Messprinzips nach Prozessanforderung B Unser Vorschlag Kapazitiv Liquicap M Vibronik Liquiphant Vorteile Zuverlässige Funktion auch bei starker Ansatzbildung und hochviskosen Flüssigkeiten Starke Ansatzbildung führt zu sicherheitsgerichtetem Schalten Technische Daten Prozessdruck Prozesstemperatur Umgebungstemperatur Messbereich Prozessanschluss Elektrischer Anschluss Zulassungen Applikationsgrenzen -1 bis 100 bar -80 bis +200 C -50 bis +120 C 100 bis mm Gewinde, Flansch, Hygiene PFM, Relais, AC/DC, 8/16 ma, 2-Draht, 3-Draht, NAMUR ATEX G/D, FM, CSA, EHEDG, WHG, NEPSI, TIIS, IEC, SIL, 3-A, CRN Schaum erzeugt Kapazitätsänderung und wird erkannt Kondensatbildung im Stutzen inaktive Länge wählen DK < 1,6-1 bis 100 bar -60 bis +280 C -50 bis +70 C 35 bis mm Gewinde, Flansch, Hygiene AC/DC-2-Draht, DC-PNP, 8/16 ma, Relais, PROFIBUS, NAMUR, PFM ATEX G/D, FM, CSA, NEPSI, TIIS, IEC, SIL, 3-A, EHEDG, WHG, CRN Bei zähflüssigen Medien siehe kapazitive Sonden mit Ansatzkompensation Schaum wird bei Standardgeräten nicht als Flüssigkeit erkannt Gasblasen in Rohrleitungen

25 Auswahl nach Prozessanforderung 25 Ansatzbildende Medien (z. B. Lacke oder Kalkmilch) Langzeitstabilität durch Ansatzverträglichkeit oder Kompensation Unabhängig von Gasblasenbildung B Konduktiv Pumpenschutz FTW360 Radiometrie Gammapilot Aktive Ansatzkompensation Frontbündige Lösung Schaltverzögerung einstellbar -1 bis 10 bar -20 bis +100 C -20 bis +60 C Frontbündige Lösung AC, DC (Ausgang: Relais) Zu geringe Leitfähigkeit (< 20 µs/cm) Berührungslos von außen Genaue Messung unter extremen Bedingungen Dichtemessung Trennschichtmessung -40 bis +120 C (ab 60 C Wasserkühlung) Montageklemme AC, DC, 2-Draht 8/16 ma, Relais, 4-Draht 4 20 ma (HART ),PROFIBUS, FOUNDATION fieldbus ATEX G/D, FM, CSA, IECEx Ex d ia, NEPSI, TIIS, SIL, WHG Strahlenschutzvorschriften beachten Weitere Informationen von unserem Verkaufsteam Applicator für Auslegung der Messstelle Ansatzbildende Medien

26 26 Grenzstanddetektion in Flüssigkeiten 3.2 Auswahl des Messprinzips nach Prozessanforderung B Unser Vorschlag Vibronik Liquiphant Kapazitiv Liquicap M Vorteile Technische Daten Prozessdruck Prozesstemperatur Umgebungstemperatur Messbereich Prozessanschluss Elektrischer Anschluss Zulassungen Applikationsgrenzen Sensoroberflächen poliert Selbstüberwachend auf Ansatz und Korrosion Hygienische Prozessanschlüsse und Gehäuseausführungen FDA-konforme Sensorwerkstoffe -1 bis 64 bar -50 bis +150 C -50 bis +70 C 35 bis mm Aseptik, SMS, Varivent, Ra 0,3 µm Triclamp, Milchrohr AC, DC, Relais, PROFIBUS, NAMUR, PFM ATEX G/D, FM, CSA, NEPSI, TIIS, IEC, SIL, 3-A, EHEDG, WHG, CRN Bei zähflüssigen Medien siehe kapazitive Sonden mit Ansatzkompensation Schaum wird bei Standardgeräten nicht als Flüssigkeit erkannt Gasblasen in Rohrleitungen Bewährte Technik Hygienischer Prozessanschluss und Gehäuseausführung FDA-konforme Sensorwerkstoffe -1 bis 100 bar -80 bis +200 C -50 bis +120 C 100 bis mm Triclamp, Milchrohr, frontbündige Lösungen PFM, Relais, AC/DC, 8/16 ma, 2-Draht, 3-Draht, NAMUR ATEX G/D, FM, CSA, EHEDG, WHG, NEPSI, TIIS, IEC, SIL, 3-A, CRN Schaum erzeugt Kapazitätsänderung und wird erkannt Kondensatbildung im Stutzen inaktive Länge wählen DK < 1,6

27 Auswahl nach Prozessanforderung 27 Hygienische Anwendungen (z. B. Herstellung von Lebens- oder Arzneimitteln) Oberflächengüte Zulassungen (EHEDG, 3-A) FDA-konforme Materialien CIP- und SIP-fähig Hygienische Prozessanschlüsse B Konduktiv Liquipoint Nahezu frontbündiger Einbau Automatischer Abgleich auf das jeweilige Medium Zuverlässiges Schalten auch bei Ansatz -1 bis 25 bar -20 bis +100 C (+150 C für 1 Stunde) -40 bis +70 C 1 µs/cm bis 100 ms/cm Gewinde, Hygiene DC-PNP 3-A, EHEDG, CSA GP Nicht leitfähige Medien Trockener, nicht leitfähiger Ansatz Hygienische Anwendungen

28 28 Grenzstanddetektion in Flüssigkeiten 4. Auswahl des Messgerätes im Messprinzip Liquiphant S FTL70/71 Liquiphant FTL80/81/85 C Anwendungen Für hohe Temperaturen und hohe Drücke, z. B. Petrochemie, Chemie, Kraftwerke Sicherheitskritische Anwendungen bis SIL3 z. B. Petrochemie, Chemie, Öl & Gas Besonderheiten Technische Daten Prozessdruck Prozesstemperatur Prozessanschluss Umgebungstemperatur Viskosität/Dichte Messbereich Gehäuseaufbau Sensormaterial Oberflächengüte Elektrischer Anschluss Zulassungen Einstellungen Schutzart Bauart Sensorwerkstoffe für hohe Temperaturen ausgelegt Gasdichte Durchführung Wiederkehrende Prüfung per Tastendruck -1 bis 100 bar -60 bis +280 C Gewinde: ¾, 1 (G, R, NPT) Flansche: ANSI, JIS, DIN -50 bis +70 C < cst, 0,7 g/cm 3, 0,5 g/cm 3 50,5 bis mm 155 bis 190 mm Duplex 316/318L, Hastelloy C22 3,2 µm AC-2-Draht, DC-PNP, 8/16 ma, Relais, PROFIBUS, NAMUR, PFM ATEX G/D, FM, CSA, CRN, NEPSI, TIIS, IEC, SIL, 3-A, WHG Dichteumschalter, Min./Max. Sicherheit IP66/67/68 kompakt und rohrverlängert Redundanter Sensoraufbau in einem Gerät Integrierter Selbsttest alle 3 Sekunden Wiederkehrende Prüfung: Prüftestintervall bis zu 12 Jahren -1 bis 100 bar -60 bis +280 C Gewinde: ¾, 1 (G, R, NPT) Flansche: ANSI, JIS, EN -40 bis +70 C, optional -50 bis +70 C, optional -60 bis +70 C < mpa s, > 0,44 g/cm bis mm 185,5 mm 316L, 318L, Alloy C22, le, PFA, ECTFE, PFA-leitfähig 3,2 µm 4 20 ma, optional mit separatem Auswertegerät ATEX G/D, IEC Ex, FM, CSA, CRN, NEPSI, TIIS, SIL, WHG, VdTÜV100 Dichteschalter IP65/66/68, NEMA 4X/6P kompakt und rohrverlängert

29 Auswahl des Messgerätes im Messprinzip 29 Vibronik Universellster Flüssigkeitsgrenzschalter Medienunabhängig Einsatzbereit ohne Abgleich Selbstüberwachung auf Ansatz und Korrosion Einsetzbar bei Turbulenzen und sprudelnden Flüssigkeiten Fortsetzung auf Seite 30 Vibronik Liquiphant M FTL50/51 Liquiphant M FTL50H/51H C Universeller Standard-Baukasten mit allen notwendigen Zulassungen, Prozessanschlüssen und elektrischen Anschlüssen Wiederkehrende Prüfung per Tastendruck Dichteadaption Schaltgeschwindigkeit ab Werk einstellbar Wiederkehrende Prüfung per Tastendruck Universeller Baukasten für den Hygienebereich mit allen notwendigen Zulassungen und Prozessanschlüssen Dichteadaption Sensoroberflächen poliert FDA konforme Sensorwerkstoffe -1 bis 100 bar -50 bis +150 C Gewinde: ¾, 1 (G, R, NPT) Flansche: ANSI, JIS, DIN -50 bis +70 C < cst, 0,7 g/cm 3, 0,5 g/cm 3 50,5 bis mm min. 150 bis max. 190 mm 316L, Hastelloy C22 3,2 µm AC-2-Draht, DC-PNP, 8/16 ma, Relais, PROFIBUS, NAMUR, PFM ATEX G/D, FM, CSA, NEPSI, TIIS, IEC, SIL, WHG, CRN Dichteumschalter, Min./Max. Sicherheit IP66/67/68/69K kompakt und rohrverlängert -1 bis 64 bar -50 bis +150 C Gewinde: ¾, 1 (G, R, NPT), Flansche: ANSI, JIS, DIN, frontbündige Lösungen, DRD, Triclamp, Milchrohr, SMS, Varivent -50 bis +70 C < cst, 0,7 g/cm 3, 0,5 g/cm 3 50,5 bis mm min. 150 bis max. 190 mm 316L 1,5 µm, 0,3 µm AC, DC, 8/16 ma, Relais, PROFIBUS, NAMUR, PFM ATEX G/D, FM, CSA, NEPSI, TIIS, IEC, SIL, 3-A, EHEDG, WHG, CRN Dichteumschalter, Min./Max. Sicherheit IP66/67/68/69K kompakt und rohrverlängert

30 30 Grenzstanddetektion in Flüssigkeiten 4. Auswahl des Messgerätes im Messprinzip Vibronik Fortsetzung von Seite 29 Liquiphant M FTL51C (mit Beschichtung) Liquiphant FTL31 Liquiphant FTL33 C Anwendungen Baukasten für aggressive Medien, z. B. Chemie Variantenvielfalt von Beschichtungen Kompakter Sensor, bestens geeignet bei engen Einbauverhältnissen im Maschinenbau und individuellen Anwendungen Lebensmittelanwendungen wie z. B. Molkereien oder Brauereien Anwendungen, die hygienisches Design erfordern (Prozessanschlüsse/Dampfstrahlreinigung von außen) Besonderheiten Dichteadaption Schaltgeschwindigkeit ab Werk einstellbar Wiederkehrende Prüfung per Tastendruck Dichteadaption Funktionsprüfung von außen möglich Spaltfreie Gehäuseausführung Funktionsprüfung von außen möglich Technische Daten Prozessdruck Prozesstemp. Prozessanschluss Umgebungstemp. Viskosität/ Dichte Messbereich Gehäuseaufbau Sensormaterial Oberflächengüte Elektrischer Anschluss Zulassungen Einstellungen Schutzart Bauart -1 bis 40 bar -50 bis +150 C (230 C Option) Flansche: ANSI, JIS, DIN -50 bis +70 C < cst, 0,7 g/cm 3, 0,5 g/cm 3 50,5 bis mm (beschichtungsabhängig) min. 150 bis max. 190 mm le, PFA, ECTFE, PFA-leitfähig AC-2-Draht, DC-PNP, 8/16 ma, Relais, PROFIBUS, NAMUR, PFM ATEX 1G Ex ia, ATEX 1/2 D, FM, CSA, NEPSI, TIIS, IEC, SIL, WHG, CRN Dichteumschalter, Min./Max. Sicherheit IP66/67/68 kompakt und rohrverlängert -1 bis 40 bar -40 bis +150 C Gewinde: ½, ¾, 1 (G, R, NPT) -40 bis +70 C < cst / 0,7 g/cm 3 35 mm 68,5 bis 121,8 mm 316L 3,2 µm AC/DC-2-Draht, DC-PNP WHG, CRN, CSA C/US Min./Max. Sicherheit IP65/66/67 kompakt -1 bis 40 bar -40 bis +150 C Gewinde: ½, ¾, 1 (G, R, NPT) Triclamp, Milchrohr, frontbündige Lösungen -40 bis +70 C < cst / 0,7 g/cm 3 35 mm 185,5 mm (+150 C) 316L 1,5 µm AC, DC WHG, EHEDG, CRN, CSA C/US Min./Max. Sicherheit IP65/66/67/68/69 K kompakt

31 Auswahl des Messgerätes im Messprinzip 31 Einbauhinweise Vibronik Sensorlänge* Schaltpunkt Schaltpunkt festlegen Die Sensoren der Liquiphant-Familie haben unter Referenzbedingungen (Dichte 1 g/cm 3, 23 C, pe 0 bar) einen millimetergenauen Schaltpunkt. Sensorlänge definieren Um eine optimale Adaption an die Behälter und Rohrleitungen zu erreichen werden die Geräte in unterschiedlichen Längen gefertigt. Die Längenangabe bezieht sich immer auf den Abstand zwischen Dichtfläche und Gabelspitze. *Sensorlänge: Kompaktausführung zwischen 55 mm 69 mm (abhängig vom Prozessanschluss) Rohrverlängerung 118 mm; 148 mm mm Variabler Schaltpunkt Für Anwendungen, die bei der Planung noch keine Festlegung des Schaltpunktes erlauben, kann über eine Schiebemuffe nachträglich der Schaltpunkt justiert werden. C Vibronik Optimaler Einbau Schwinggabel so ausrichten, dass die Schmalseiten der Gabelzinken nach oben und unten weisen, damit die Flüssigkeit gut abtropfen kann (gilt auch für höher viskose Medien). Für Montage, Anschlüsse und Einstellung sollte auf genügend Freiraum außerhalb des Tanks geachtet werden. Ansatzbildung an der Tankwand Auf ausreichend Abstand zwischen zu erwartendem Füllgutansatz an der Tankwand und der Schwinggabel achten. Einbaumöglichkeiten bei niedriger Viskosität (bis zu mm 2 /sek.) Stutzen entgraten Einbau in Rohrleitungen ab 2 Strömungsgeschwindigkeit bis 5 m/s bei Viskosität 1 mm 2 /Sek. und Dichte 1 g/cm 3. Bei abweichenden Bedingungen ist die Funktion zu testen. Dynamische Belastung Bei starken dynamischen Belastungen sind rohrverlängerte Geräte durch geeignete Maßnahmen abzustützen. Behälterisolation Zusätzliche Länge 140 mm Einbau bei isolierten Behältern Für den Einsatz bei höheren Temperaturen ist die Verwendung eines Temperaturdistanzstücks empfehlenswert. Damit ist es möglich, die Behälterisolation nicht zu unterbrechen bzw. höhere Temperaturen vom Elektronikeinsatz fernzuhalten. Zusätzlich ist eine druckdichte Durchführung enthalten, die bei einer Beschädigung des Sensors den Behälterdruck bis 64 bar vom Gehäuse fernhält.

32 32 Grenzstanddetektion in Flüssigkeiten 4. Auswahl des Messgerätes im Messprinzip Kapazitiv Betriebsbewährt, robust und sicher Einfache Inbetriebnahme Vielseitig einsetzbar Zuverlässige Funktion auch bei starker Ansatzbildung C Liquicap M FTI51/52 Anwendungen Besonderheiten Technische Daten Prozessdruck Prozesstemperatur Prozessanschluss Umgebungstemperatur Dielektrizitätskonstante Messbereich Gehäuseaufbau Sensormaterial Sensordurchmesser Elektrischer Anschluss Zulassungen Einstellungen Schutzart Bauart Prozessbehälter Geeignet für extreme Prozessbedingungen Ansatzkompensation Gasdichte Durchführung -1 bis 100 bar -80 bis +200 C Gewinde ab ½ (G, NPT), Flansch, Hygiene DIN Milchrohr, ISO 2852 TriClamp, frontbündige Lösungen -50 bis +120 C > 1,6 100 bis mm 95 bis 147 mm PTFE, PFA, FEP, 316L Stab Ø 10/16/22 mm Seil Ø 4 mm PFM, 2-Draht, 3-Draht, NAMUR, Auswertegerät, AC/DC, Relais, 8/16 ma ATEX G/D, FM, CSA, EHEDG, WHG, NEPSI, TIIS, IEC, SIL, 3-A, CRN, FDA Min./Max. Sicherheit IP 66/67/68, NEMA 4X Stab-, Seilausführung

33 Auswahl des Messgerätes im Messprinzip 33 Einbauhinweise Kapazitiv Schaltpunkt festlegen Bei Grenzstanddetektion sollte die minimale Kapazitätsänderung C min = 5 10 ρf betragen. Sensorlänge definieren Um eine optimale Adaption an Behälter und Rohrleitungen zu erreichen, werden die Geräte in kundenspezifischen Längen gefertigt. Die Längenangabe bezieht sich immer auf den Abstand zwischen Dichtfläche und Sondenende. Stab mm Seil mm Faustformel für minimale Sondenlänge Nicht leitfähige Medien Lmin = Cmin /(C s (εr-1)) C s = Sondenkapazität siehe technische Information Einbauempfehlungen Die Stabsonden sollten nur bis zu einer Länge von 1 m horizontal eingebaut werden. Ein schräger Einbauwinkel α unterstützt das Abtropfen bei höherviskosen Medien. Nicht leitfähige Medien: Abschätzung über Faustformel Leitfähige Medien (> 100 µs/cm): nichts zu beachten C Kapazitiv Sondenauswahl Ohne Masserohr Mit Masserohr Inaktive Länge Vollisolierte inaktive Länge, plattierter Flansch Aktive Ansatzkompensation Gasdichte Durchführung Für leitfähige Flüssigkeiten Für hochviskose Flüssigkeiten Für nicht leitfähige Flüssigkeiten Für den Einsatz in Kunststoffbehältern Für den Einsatz in Rührwerksbehältern Einbau in Montagestutzen Bei Kondensatbildung an der Behälterdecke Besonders geeignet für aggressive Flüssigkeiten Bei starker (leitfähiger) Ansatzbildung an der Sonde Für Flüssiggasbehälter Gegen Kondensatbildung in der Sonde bei extremen Temperaturverhältnissen Für den Einsatz in toxischen Medien Separatgehäuse Bei hohen Umgebungstemperaturen Bei beengten Platzverhältnissen

34 34 Grenzstanddetektion in Flüssigkeiten 4. Auswahl des Messgerätes im Messprinzip Konduktiv Mehrpunktdetektion bei einem Prozessanschluss Preiswerte Messtechnik C Pumpenschutz FTW360 Liquipoint T FTW31/FTW32 Anwendungen Besonderheiten Technische Daten Prozessdruck Prozesstemperatur Prozessanschluss Umgebungstemperatur Leitfähigkeit Messbereich Gehäuseaufbau Sensormaterial Elektrischer Anschluss Zulassungen Einstellungen Schutzart Bauart Rohrleitungen, z. B. in einer Pumpe zur Vermeidung von Trockenlauf Frontbündige Lösung Schaltverzögerung einstellbar -1 bis 10 bar -20 bis +100 C Gewinde: G¾ -20 bis +60 C > 10 µs/cm 195 mm Edelstahl: 316Ti, Kunststoff: PTFE AC, DC (Relais) Empfindlichkeit, Schaltverzögerung IP66 kompakt Mehrpunktsteuerung Wasser-, Abwasseranwendungen Zweipunktregelungen Metall- oder Kunststofftanks 2/3/5 Stab- oder Seilausführung Separate Ausführung mit Nivotester FTW325 Leitungsüberwachung Einfache Sondenkürzung -1 bis 10 bar -40 bis +100 C Gewinde: 1½ (G, NPT) -40 bis +70 C > 5 µs/cm 100 bis mm 145 mm Stab: 316L, PP isoliert Seil: 316Ti, FEP isoliert AC, DC (Relais), NAMUR, Auswertegerät (Relais) WHG, Leckage, ATEX G Min., Max., Schaltverzögerung Messbereichsauswahl IP66 2-, 3- und 5-Stabsonden oder Seilausführung

35 Auswahl des Messgerätes im Messprinzip 35 Liquipoint FTW33 C Rohrleitungen mit kleinem Durchmesser Kleine Tanks Nahezu frontbündiger Einbau Automatischer Abgleich auf das jeweilige Medium Zuverlässiges Schalten auch bei Ansatz -1 bis 25 bar -20 bis +100 C (+150 C für 1 Stunde) Gewinde, Hygiene -40 bis +70 C 1 µs/cm bis 100 ms/cm 137 mm Sensor: 316L Isolation: PEEK DC PNP Konduktiv 3-A, EHEDG, CSA GP Empfindlichkeit, Schaltverzögerung IP65/66/69K kompakt

36 36 Grenzstanddetektion in Flüssigkeiten 4. Auswahl des Messgerätes im Messprinzip Einbauhinweise Konduktiv Min.- bzw. Max.-Detektion Stab- und Seilsonden können sowohl zur Min.- wie auch zur Max.-Detektion eingesetzt werden. Millimeter genauer Schaltpunkt Nachträgliche Kürzung der Stäbe bzw. Seile zur Schaltpunkteinstellung C Einbau Tank aus Kunstoff oder Metall 1-Stab- und 2-Stabsonden in Rohrleitung Stabsonden können von oben, der Seite oder von unten installiert werden. Seilsonden nur von oben. Beim Einbau von der Seite sollte: der Sensor möglichst schräg (10-30 ) eingebaut werden der Sensor nicht im Füllstrom installiert werden Seilsonde Sonde möglichst mittig montieren, damit Flüssigkeitsbewegungen das Seilgewicht nicht an die Wand drücken kann

37 Auswahl des Messgerätes im Messprinzip 37 Schwimmschalter Günstiges Messprinzip Schaltelemente als Initiator, Mikroschalter Anschlusskabel für verschiedene Medien Einsatz auch im Ex-Bereich Schwimmschalter Liquifloat T Anwendungen Besonderheiten Technische Daten Prozessdruck Prozesstemperatur Prozessanschluss Umgebungstemperatur Viskosität/Dichte Messbereich Baulänge Sensormaterial Elektrischer Anschluss Zulassungen Schutzart Bauart Füllstandüberwachung im Behälter Pumpensteuerung Preiswerte Messtechnik max. 3 bar PVC-Kabel: 5 C bis +70 C PUR-Kabel: -20 C bis +85 C CSM-Kabel: -20 C bis +85 C Kabeleinführung siehe Prozesstemperatur min. 0,8 g/cm3 5/20 m Kabellänge 135 mm Hülse Hülse aus PP AC, DC, NAMUR ATEX G IP68 Kabel und Schwimmkörper C Einbauhinweise Schwimmschalter Schaltpunkt festlegen Zur Bestimmung des Schaltpunktes muss die Kabellänge um folgende Längen reduziert werden. Mindestlänge des Kabels zwischen Befestigung und Schwimmkörper: PVC >= 50 mm PUR >= 100 mm CSM >= 100 mm Bei Einbau von oben muss die Länge des Beschwerungsgewichtes berücksichtigt werden (190 mm). Oberer Schaltpunkt +25 C/±6 C Unterer Schaltpunkt +14 C/±3 C gegen die Waagerechte gemessen Sensorlänge definieren Das Kabel kann kundenspezifisch gekürzt werden. Optimaler Einbau Der Schwimmschalter kann von außen durch eine Gewindebohrung G1A verschraubt werden. Bei der Montage von oben sollte das Beschwerungsgewicht verwendet werden. Hinweis: Der Drehpunkt des Kabels soll immer waagerecht liegen. Bei Verwendung des Beschwerungsgewichtes muss hinter der Stopfbuchsverschraubung auf der Außenseite des Behälters eine zusätzliche Zugentlastung (z. B. ein Knoten im Kabel) angebracht werden. Medienverträglichkeit PVC: für Wasser und leicht aggressive Flüssigkeiten PUR: bevorzugt für Kraftstoff, Heizöle und ölhaltige Medien CSM: für viele Säuren und Laugen Die Medienverträglichkeit muss gesondert geprüft werden. Schwimmschalter

38 38 Grenzstanddetektion in Schüttgütern

39 Products Solutions Services Grenzstanddetektion in Schüttgütern Auswahl- und Projektierungshilfe

40 40 Grenzstanddetektion in Schüttgütern Schritt für Schritt A Übersicht der Messprinzipien Zuerst zeigen wir Ihnen auf den ersten Seiten in Grafiken eine Übersicht über die Messprinzipien zur Grenzstanddetektion von Endress+Hauser. Danach wird Ihnen neben der Funktionsweise des Messprinzips auch die entsprechende Produktfamilie vorgestellt. Checkliste Zur richtigen Auswahl des passenden Grenzschalters sollten Sie die anwendungsspezifischen Anforderungen kennen. Die Checkliste gibt Ihnen einen Überblick und soll Ihnen helfen diese Daten möglichst vollständig zu berücksichtigen bzw. zu erfassen. B C Anwendung Auswahl des Messprinzips Die Auswahl des geeigneten Messprinzips erfolgt unter zwei Gesichtspunkten: - nach der Anwendung und - nach den Prozessanforderungen. Zuerst sind die Messprinzipien nach den anlagespezifischen Kriterien (Behälter, Förderband etc.) und dann nach den mediumspezifischen Kriterien (hohe Temperaturen, Aggressivität etc.) aufgeführt. Wählen Sie unter beiden Gesichtspunkten das Messprinzip aus, das möglichst alle von Ihnen bzw. Ihrer Anlage geforderten Kriterien erfüllt. Die Messprinzipien sind je nach ihrer Eignung von links nach rechts aufgelistet. Das idealerweise zu verwendende Messprinzip ist zuerst genannt und blau umrandet. Auswahl des Messgerätes Wechseln Sie nun bitte in den Bereich des von Ihnen gewählten Messprinzips. Hier können Sie innerhalb des Messprinzips das passende Messgerät einer Produktfamilie auswählen. Vergleichen Sie Ihre Anwendungs- und Prozessdaten mit den Daten des Messgerätes. Projektierung Nach der Auswahl des optimalen Messgerätes prüfen Sie bitte die Einbauhinweise, die am Ende des jeweiligen Messprinzips stehen. Hier werden grundlegende Richtlinien aufgeführt, die eine sichere Installation und des Messgerätes unterstützen.

41 Inhaltsverzeichnis 41 Inhaltsverzeichnis 1. Übersicht der Messprinzipien Checkliste A 3.1 Auswahl des Messprinzips nach Anwendung Silo / Behälter / Bunker / Sendegefäß Förderbänder Füllrüssel / Verlader Auswahl des Messgerätes nach Prozessanforderung Hygienische Anwendungen Hohe Prozesstemperaturen Aggressive / abrasive Medien Stückige Medien Staubende / fluidisierte / feinkörnige Medien Ansatzbildende / hygroskopische / klebrige Medien Feststoffe unter Wasser detektieren B 4. Auswahl des Messgerätes im Messprinzip / Einbauhinweise. 61 Kapazitiv: Nivector, Minicap, Solicap Vibronik: Soliphant Drehflügel: Soliswitch Mikrowellenschranke: Soliwave Schüttgut-Bewegungsmelder: Solimotion Radiometrie: Das radiometrische Messprinzip wird in diesem Abschnitt nicht betrachtet, ausführliche Informationen erhalten Sie von unseren Anwendungsberatern in Ihrem Land. C

42 42 Grenzstanddetektion in Schüttgütern 1. Übersicht der Messprinzipien A Segmentierung Grenzstand Kontinuierlich Flüssigkeiten Vibronik Konduktiv Kapazitiv Schwimmerschalter Radiometrie Radar Geführtes Radar Ultraschall Hydrostatik Kapazitiv Radiometrie Schüttgüter Vibronik Kapazitiv Drehflügel Mikrowelle Radiometrie Radar Geführtes Radar Ultraschall Lotsystem Radiometrie Prozessbedingungen Temp. C 400 Radiometrie Mikrowelle 280 Kapazitiv 80 Vibronik Drehflügel Korngröße (mm)

43 Übersicht Messprinzipien 43 Sie bezahlen nur das, was Sie auch wirklich brauchen. Diese Aussage nimmt sich Endress+Hauser zu Herzen und bietet eine große Zahl verschiedener Messprinzipien, die sich in Preis und Funktionalität unterscheiden. A Preis Radiometrie Mikrowelle Vibronik Drehflügel Kapazitiv Leistung Der jeweilige Preis eines Messgerätes innerhalb des Prinzips entspricht seiner Funktionalität und den möglichen Einsatzbereichen. D. h. bei einem höheren Preis-/Leistungsverhältnis können auch größere Anforderungen an das Messprinzip gestellt werden. Im Bereich der Vibronik und der kapazitiven Messtechnik bietet Endress+Hauser eine große Zahl von Produkten bzw. Produktfamilien. Daraus ergibt sich die große Preis-/Leistungsspanne in der Grafik.

44 44 Grenzstanddetektion in Schüttgütern 1. Übersicht der Messprinzipien A Berührende Messprinzipien Kapazitiv Eine kapazitive Sonde ist mit einem elektrischen Kondensator vergleichbar. Beim Befüllen des Behälters erhöht sich die Sondenkapazität. Diese Änderung wird elektrisch ausgewertet. Minicap (1) Günstiger Grenzschalter, besonders für ansatzbildende Medien. Solicap M (2) Robuste Sonde für grobkörnige Medien. Nivector (3) Kleinster Grenzschalter für Schüttgüter. Solicap S (4) Für den Einsatz bei extrem hohen Temperaturen. Prozesstemperaturen bis +400 C Prozessdrücke bis 25 bar Dielektrizitätskonstante DK min. 1,6 Drehflügel Die Drehbewegung eines Flügels wird durch Bedecken mit Schüttgut gestoppt. Dadurch schaltet ein Relais. Soliswitch Günstiger Grenzschalter für einfache Anwendungen mit feinkörnigen Schüttgütern. Prozesstemperaturen bis +80 C Prozessdrücke bis 1,8 bar Vibronik Ein Einstabsensor oder eine Vibrationsgabel wird auf seiner/ ihrer Resonanzfrequenz zum Vibrieren angeregt. Der Antrieb erfolgt piezoelektrisch. Durch das Eintauchen in ein Medium verändert sich die Amplitude. Diese Änderung wird ausgewertet und in ein Schaltsignal umgesetzt. Soliphant Universeller Grenzschalter für Schüttgüter, auch bei wechselnden Medien. Prozesstemperaturen bis +280 C Prozessdrücke bis 25 bar Schüttgewicht des Mediums min. 10 g/l

45 Übersicht Messprinzipien 45 Berührungslose Messprinzipien A Mikrowelle Mikrowellenschranke: Die Detektion von Schüttgütern aller Art erfolgt auf Mikrowellenbasis (Sender-Empfänger- Prinzip). Schüttgut-Bewegungsmelder: Die Detektion von Schüttgutbewegung (vorhanden / nicht vorhanden) erfolgt auf Mikrowellenbasis (Dopplereffekt). Bei metallischen Behälterwänden müssen Sichtfenster eingebaut werden. Eine prozessberührende Installation ist ebenfalls möglich Soliwave Grenzstanddetektion Zu Kontroll- und Zählzwecken Auswertung von Ansatzbildung, Verschmutzung oder ähnlichem Solimotion Überwachung pneumatischer und mechanischer Transportprozesse Veränderung des Massendurchflusses Prozesstemperaturen bzw C (bei Direkteinbau mit Hochtemperaturadapter) Prozessdruck bzw. 6,8 bar (bei Direkteinbau) Radiometrie Die Gammaquelle, ein Cäsiumoder Kobaltisotop, sendet eine Strahlung aus, die beim Durchdringen von Materialien eine Dämpfung erfährt. Der Messeffekt ergibt sich aus der Absorption des zu messenden Produkts, welche durch die Füllstandsänderung verursacht wird. Das Messsystem besteht aus einer Strahlungsquelle und einem Detektor als Empfänger. Gammapilot Messung berührungslos von außen, für alle extremen Anwendungen wie z. B. bei stark abrasiven, korrosiven und aggressiven Medien. Typische Anwendungen z. B.: Grenzstandmessung am Zellstoff-Kocher, Hackschnitzelsilo und Wirbelschichtreaktor oder als Dichte- und Massendurchflussmessung. Unabhängig vom Medium Prozesstemperatur Prozessdruck Unbeeinflusst von Gammagraphie (FHG65) Für nähere Informationen wenden Sie sich bitte an unsere Anwendungsberater in Ihrem Land oder benutzen Sie die Auswahlsoftware Applicator.

46 46 Grenzstanddetektion in Schüttgütern 2. Checkliste A Zur richtigen Auswahl sollten Sie alle anwendungsspezifischen Anforderungen kennen. Die nebenstehende Checkliste gibt Ihnen einen Überblick über die relevanten Prozessdaten und soll Ihnen helfen, diese entsprechend zu berücksichtigen. Sollten wir nicht alle Daten aufgeführt haben, ergänzen Sie bitte diese Liste um Ihre Kriterien. Die Checkliste wird sowohl bei der Auswahl des Messprinzips, als auch bei der Auswahl des Messgerätes benötigt. TIPP Kopieren Sie diese Checkliste und füllen Sie sie entsprechend aus, um bei der Auswahl alle relevanten Daten immer im Blick zu haben. Bitte eintragen Medienangabe Schüttgewicht g/l (kg/cm 3 ) Korngröße mm Dielektrizitätskonstante (DK) Klebrig/Ansatz bildend ja nein Staubend ja nein Abrasiv ja nein Aggressiv ja nein Leicht fließend ja nein Hygroskopisch ja nein Berührungslose Messung ja nein Prozessdaten Druck im Prozess min. max. Temperatur im Gehäuse min. max. Temperatur im Prozess min. max. max. Seitenlast max. max. Seilzuglast max. Prozessanschluss Einschraubgewinde ja nein Flansch ja nein Größe Ø Druckanforderung min. max. Hygieneanforderungen ja nein Einbau Behälter ja nein Einbaulage seitlich von oben Rohrleitung/Förderband ja nein Grenzstandmessung min. max. Regelung min. max. Elektrischer Anschluss DC, AC, Relais, Bus-Systeme, PFM, NAMUR, 8/16 ma Oberflächenanforderungen 3.1 ja nein FDA-gelistete Materialien ja nein Oberflächengüten µm Zulassungen Ex (Staub/Gas) ja nein Besondere Anforderungen Extreme Fremdvibrationen ja nein Sonstiges Notizen