Echtzeit-Flüssigkeitsstandserkennung: Ultraschallsensoren für Tanks mit unsichtbarem Wasserstand
Lösungen zur Füllstandserkennung in Wassertanks
In der Industrie ist die Füllstandsmessung ein kritisches Thema, das nahezu alle Branchen betrifft. Die dynamische Natur der Füllstände bringt oft Herausforderungen mit sich, darunter Verzögerungen, Zeitverzögerungen, instabile Parameter und komplexe Variabilität. Strukturelle oder lagebedingte Einschränkungen vieler Wassertanks verhindern eine direkte Beobachtung des Flüssigkeitsstands im Inneren und erschweren so ein rechtzeitiges Nachfüllen bei Unterschreitung des Füllstands. Dies kann dazu führen, dass der Bedarf in kritischen Nutzungsphasen nicht gedeckt wird. Zudem neigen die Innenwände von Tanks zur Langzeitlagerung von Flüssigkeiten zur Ansammlung von Verunreinigungen und Schmutz, was nicht nur die Reinigung erschwert, sondern auch die Qualität der gelagerten Flüssigkeit beeinträchtigen kann.
Um den Bedarf an Echtzeitüberwachung von Flüssigkeitsständen zu decken, insbesondere in Szenarien, die eine berührungslose Messung erfordern (z. B. bei korrosiven Flüssigkeiten), bieten Ultraschallsensoren eine ideale Lösung. Diese Sensoren nutzen Schallwellen zur Objekterkennung, wodurch der direkte Kontakt mit dem Messgut entfällt und Farbe, Reflektivität oder Transparenz des Messobjekts unbeeinflusst bleiben. Die Ultraschallsensoren der CSC-Serie von DADISICK vereinen Effizienz und Kosten und sind daher eine empfehlenswerte Wahl.
Überwachen Sie die Füllstände in Lagertanks
Traditionelle Methoden zur Überprüfung von Flüssigkeitsständen, wie Schaugläser und Schwimmer-Füllstandsanzeiger, werden seit langem in Industrietanks eingesetzt. Schaugläser erfordern jedoch eine komplexe Installation und kostenintensive Abdichtungsmaßnahmen. Schwimmer-Füllstandsanzeiger hingegen sind anfällig für Ausfälle durch Korrosion, Verklemmen oder Durchstechen des Schwimmers, was ihre Zuverlässigkeit und Stabilität beeinträchtigt. Ultraschall-Füllstandssensoren hingegen bieten eine höhere Zuverlässigkeit, da aufwendige Abdichtungen und bewegliche Teile entfallen.
Ultraschall-Füllstandssensoren bestimmen als fortschrittliche Grenzwertsensoren den Flüssigkeitsstand, indem sie Ultraschallimpulse zum Tankboden aussenden und die Zeit messen, die diese Impulse benötigen, um von der Flüssigkeitsoberfläche reflektiert zu werden. Die Genauigkeit dieser Methode basiert auf der direkten Korrelation zwischen der Höhe des Flüssigkeitsstands und der Umlaufzeit der Ultraschallimpulse, wodurch der Sensor den Flüssigkeitsstand präzise berechnen kann. Daher eignen sich Ultraschall-Füllstandssensoren ideal für Anwendungen, die eine hochpräzise Füllstandsüberwachung erfordern, wie z. B. Pumpenschutz, Ölfilmerkennung und Abschaltsysteme.
Tankfüllstandsüberwachung
Die Ultraschallsensoren der CSC-Serie werden auf dem Deckel eines 55-Gallonen-Standardfasses installiert. Bei Aktivierung sendet das Gerät Ultraschallwellen aus, die von der darunterliegenden Flüssigkeitsoberfläche reflektiert werden (siehe nebenstehende Abbildung). Durch Messung der Zeit, die diese reflektierten Wellen benötigen, um zum Sensor zurückzukehren, lässt sich anhand der Schallgeschwindigkeit der Abstand zwischen Sensor und Flüssigkeitsoberfläche berechnen.
Steigerung von Effizienz und Produktivität durch Echtzeitwarnungen
Durch die Integration von Ultraschallsensoren in vernetzte Geräte erhält das Personal Zugriff auf präzise Echtzeit-Füllstandsdaten aus Tanks, was die betriebliche Effizienz und Produktivität deutlich steigert. Durch die Fernüberwachung können Manager Besuche und Einsätze auf Basis des tatsächlichen Füllstands statt auf Basis ungenauer Vorhersagen planen. Das spart Zeit und Kosten und sorgt gleichzeitig für optimale Tankkapazität und reibungslose Prozessabläufe.
Darüber hinaus kann das System das Personal automatisch auf potenzielle Probleme aufmerksam machen und so Notfälle wie Tankaustrocknung oder Überlauf minimieren. Überschreitet der Flüssigkeitsstand vorgegebene Grenzwerte, benachrichtigt das Echtzeit-Überwachungssystem umgehend das zuständige Personal per SMS, E-Mail oder über andere Kanäle. So kann rechtzeitig reagiert werden, um kritische Situationen zu vermeiden und die Produktionssicherheit und -kontinuität zu gewährleisten.
Vorteile der Verwendung eines Ultraschall-Füllstandssensors im Tank
Berührungslose Messung:
Verhindert Kontamination und Korrosion: Ultraschallsensoren messen Flüssigkeitsstände, indem sie Ultraschallwellen aussenden und deren reflektierte Signale empfangen. Dadurch wird sichergestellt, dass der Sensor keinen Kontakt mit der Flüssigkeit hat. Dadurch wird das Risiko von Kontamination, Korrosion oder Verstopfung, das bei direktem Kontakt auftreten kann, eliminiert. Dies ist besonders wichtig bei der Messung korrosiver oder viskoser Flüssigkeiten.
Hochpräzise Messung:
Liefert genaue Daten: Ultraschallsensoren zeichnen sich durch eine hohe Messgenauigkeit aus, die oft im Millimeterbereich liegt. Diese Präzision ist für industrielle Prozesse, die eine strenge Kontrolle des Flüssigkeitsstands erfordern, beispielsweise in der Chemie-, Erdöl- und Lebensmittelindustrie, von entscheidender Bedeutung.
Großer Messbereich:
Für vielfältige Anforderungen: Ultraschallsensoren bieten einen breiten Messbereich von typischerweise mehreren Metern bis über zehn Metern (die maximale Messdistanz von DADISICK-Ultraschallsensoren kann bis zu 6000 mm betragen). Dadurch eignen sie sich für verschiedene Anforderungen der Flüssigkeitsfüllstandsmessung. Diese Vielseitigkeit ermöglicht den Einsatz in Tanks aller Größen, von kleinen Laborbehältern bis hin zu großen industriellen Lagertanks.
Starke Entstörungsfähigkeit:
Stabil und zuverlässig: Ultraschallsensoren arbeiten auch in komplexen Umgebungen zuverlässig und sind robust gegenüber Störfaktoren wie Temperatur, Gas und Feuchtigkeit. Dies gewährleistet die Stabilität und Zuverlässigkeit des Sensors unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen und minimiert Messfehler durch Umwelteinflüsse.
Einfache Installation und Wartung:
Vereinfachter Betrieb: Ultraschallsensoren sind unkompliziert zu installieren und erfordern in der Regel lediglich Positionierung, Ausrichtung und Fixierung. Sie erfordern in der Regel nur minimalen Wartungsaufwand und haben eine lange Lebensdauer, was Betriebskosten und Wartungsaufwand reduziert.
Echtzeitüberwachung und Fernverwaltung:
Verbesserte Managementeffizienz: Ultraschallsensoren können an Steuerungssysteme oder Datenerfassungsgeräte angeschlossen werden und ermöglichen so Echtzeitüberwachung und Ferndatenverwaltung. So kann das Personal den Tankfüllstand jederzeit und überall überwachen, was schnelle Anpassungen und Optimierungen ermöglicht und so die Managementeffizienz verbessert.
Mehrere Ausgangssignale und Funktionen:
Bietet Flexibilität: Ultraschallsensoren bieten verschiedene Ausgangssignaltypen, darunter analoge Signale (z. B. 4–20 mA oder 0–10 V) und digitale Signale (z. B. RS485 oder Modbus), und ermöglichen so eine nahtlose Integration in andere Systeme. Darüber hinaus bieten einige fortschrittliche Ultraschallsensoren zusätzliche Funktionen und Informationen wie Temperaturmessung, Trendanalyse des Flüssigkeitsstands und Alarmfunktionen für vielfältige Anwendungsszenarien.
Empfohlene Ultraschallsensoren
✅ Erfassungsbereich Modelle: 60 mm – 1000 mm oder 150 mm – 2500 mm;
✅ Maße: M18-Gewinde, 55 mm Länge oder M30-Gewinde, 60 mm Länge;
✅ Schutzart: IP67;
✅ Anschlusstyp: 5-polig M12;
✅ Ausgangsarten: Analoger Stromausgang 4 – 20 mA, analoger Spannungsausgang 0 – 10 V, unterstützt RS485 Modbus-RTU;
✅ Korrosionsbeständiges PVDF-Flanschsondendesign, geeignet für verschiedene korrosive Umgebungen;
✅ Eingebaute Temperaturkompensation;
✅ Erkennungs-Fernlernfunktion über graues Kabel.
Verwandte Ultraschallsensoren
Kleiner toter Winkel, kleiner Schallkegel, geeignet für die Feinerkennung im Nahbereich.
Berührungslose Erkennung unabhängig von Farbe, Transparenz oder Oberflächenbeschaffenheit des Objekts
Ultraschallsensoren sind Geräte, die Schallwellen zur Entfernungsmessung verwenden.
Ultraschallsensoren sind Geräte, die Schallwellen zur Entfernungsmessung verwenden.
