Hintergrund & Herausforderung
Ein Kunde musste den Wasserstand in einem Tank kontinuierlich messen, ohne ein Messgerät ins Wasser einzutauchen. Kontaktmessgeräte – Schwimmer und Tauchfühler – verschmutzen, korrodieren oder verklemmen sich mit der Zeit, was jeweils einen Wartungseinsatz erforderlich macht. Gefordert war daher eine berührungslose Messung der Wasseroberfläche, die oberhalb des Tanks angebracht wird.
Warum das KUM-A?
Die KUM-A intelligenter Ultraschallpegelsensor misst die Wasseroberfläche akustisch von oberhalb des Behälters aus: Es sendet einen Ultraschallimpuls aus und misst die Laufzeit des Echos, sodass nichts mit dem Wasser in Berührung kommt. Die integrierte Temperaturkompensation korrigiert die Schallgeschwindigkeit entsprechend der Lufttemperatur, wodurch der angezeigte Füllstand den ganzen Tag über stabil bleibt. Das Gerät verfügt über eine RS485-Schnittstelle (Modbus) sowie einen Analogausgang, sodass der Füllstand von einem Leitsystem oder einem Display ausgelesen werden kann.
Lösung & Installation
Für eine zuverlässige berührungslose Installation wird der Sensor oberhalb des Behälters montiert, außerhalb des Einfüllstroms und mindestens um die Totzone höher als der höchste Wasserstand, wobei nichts den Ultraschallstrahl kreuzen darf. Die gemessene Entfernung wird auf die Montagefläche bezogen, sodass die Behältergeometrie – Leerabstand und Messspanne – eingegeben wird, um die Entfernung in einen Füllstandswert umzurechnen. Der RS485-Ausgang überträgt den Wert an das Überwachungssystem des Kunden.
Ergebnisse
Der Wasserstand im Tank wird kontinuierlich gemessen, ohne dass ein Sensor in das Wasser eingetaucht wird, wodurch Verschmutzungen und Blockierungen, wie sie bei Kontaktmessgeräten auftreten, vermieden werden. Durch die Montage über dem Tank und die korrekte Einstellung des Leerabstands und der Messspanne entspricht der angezeigte Wert dem tatsächlichen Wasserstand.
Verbundene Produkte
- KUM-A intelligenter Ultraschallpegelsensor
- KUM-B Ultraschallpegelsensor
- KUS550 Ultraschall-Wasserstandsensor
- KUS640 integrierter Ultraschallpegelsensor
- Ultraschallpegelsensor (Kategorie)
Häufig gestellte Fragen
F: Kann ein Ultraschallsensor den Wasserstand messen, ohne das Wasser zu berühren?
A: Ja. Die Ultraschall-Füllstandsmessung erfolgt berührungslos: Der Sensor wird oberhalb der Oberfläche angebracht und misst das von dieser zurückgeworfene Echo. Da nichts in das Wasser eingetaucht ist, treten keine Probleme mit dem Kontaktmaterial oder Verschmutzungen im Wasser selbst auf.
F: Was kann dazu führen, dass eine Ultraschall-Füllstandsmessung instabil wird?
A: Gegenstände, die den Lichtstrahl unterbrechen, starker Dampf oder Kondenswasser auf der Sensoroberfläche, dichter Schaum auf der Wasseroberfläche sowie ein Füllstand, der in die Totzone des Sensors steigt. Durch die Überprüfung dieser vier Punkte lassen sich die meisten Beschwerden über instabile Messwerte beheben.
F: Was ist die „Dead Zone“ und warum ist sie von Bedeutung?
A: Dies ist der Mindestabstand unterhalb des Sensors, innerhalb dessen das Messgerät das Echo nicht zuverlässig von seiner eigenen Sendeenergie unterscheiden kann. Steigt das Wasser in diesen Bereich hinein, wird der Messwert ungültig; daher muss der Sensor hoch genug angebracht werden, damit der maximale Füllstand ihn nicht erreicht.
F: Muss der Sensor auf den Tank kalibriert werden?
A: Ja. Der Bezugspunkt und die Messspanne müssen eingegeben werden, damit die gemessene Entfernung auf den für diesen speziellen Tank gültigen Füllstand umgerechnet wird. Dies ist ein Konfigurationsschritt und keine Hardware-Änderung.
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