Lotmessgerät zur zuverlässigen Füllstandmessung

Den Füllstand eines geschlossenen, nichttransparenten Behälters wie zum Beispiel eines Silos zu ermitteln ist nicht ganz einfach. Trotzdem muss in vielen Bereichen die Menge des im Silo eingelagerten Materials bekannt sein. Denn nur wer seinen tatsächlichen Bestand kennt, kann rechtzeitig Nachschub bestellen und Versorgungs- oder Produktionsengpässe vermeiden. Gerade in kleineren Betrieben wird der Füllstand oft noch mit manuellen Methoden ermittelt. Allerdings sind solche Messungen meist zeitaufwändig und zudem oft nicht ganz genau. Ein neues, in Preis und Leistung speziell für diesen Bereich angepasstes Lotmessgerät bietet sich nun als kostengünstige automatisierte Lösung an. Es liefert sehr zuverlässige Ergebnisse und hilft gleichzeitig dabei, Logistikprozesse zu verbessern.

 

Den Füllstand ermitteln – einfach und genau

Je nachdem, wie oft der Füllstand gemessen werden muss, sind manuelle Methoden wegen des Zeitaufwandes schnell nicht mehr rentabel. Davon abgesehen ist das regelmäßige Hantieren in luftiger Höhe – üblicherweise sind solche Silos bis zu 30 m hoch – alles andere als ungefährlich. Die UWT GmbH hat das Lotmessgerät Nivobob 4000 entwickelt (Bild 1). Schwerpunkt der Entwicklungen war dabei, ein Messgerät mit allen für diese Bereiche notwendigen und sinnvollen Funktionalitäten zu einem günstigen Preis herzustellen.

 

Die Geräte zur Lotmesstechnik arbeiten prinzipiell ähnlich wie die manuelle Messmethode mit dem an einem Seil abgelassenen Gewicht. Dabei besteht das Messgerät im Wesentlichen aus einer elektromechanisch angetriebenen Spule, einem Seil bzw. einem Band und einem am Ende befestigten Fühlgewicht. Die Geräte werden auf dem Behälterdach des Silos aufgesetzt. Beim Herablassen des Fühlgewichts in den Behälter werden Band bzw. Seil von der Spule abgewickelt, bis das Fühlgewicht auf dem zu überwachenden Füllgut aufsitzt. Dabei ist die Seilspannung ein Indikator dafür, ob das Fühlgewicht noch frei in der Luft hängt oder bereits Kontakt mit dem eingefüllten Gut hat. Aus der abgespulten Seil- bzw. Bandlänge lässt sich der Füllstand des Behälters errechnen. Beim anschließenden Aufwickeln werden ebenfalls die Umdrehungen gezählt. So wird der Messwert verifiziert und gleichzeitig festgestellt, ob das Fühlgewicht wieder in seine Ausgangslage zurückgekehrt ist.


Mit solchen Messgeräten kann man die Messung komfortabel vom Boden oder Büro aus starten und exakte Werte ablesen. Alternativ lassen sich die Messwerte auch auf einen mit einer entsprechenden Schnittstellenkarte ausgerüsteten PC übertragen. Das Lotmessverfahren eignet sich für diese Anwendungen besonders, weil Staub im Silo die Ergebnisse der Messung genau so wenig beeinflusst wie die Leitfähigkeit des Schüttgutes. Wechselnde Schüttgutfeuchte und anhaftende Medien sind für die Messmethode ebenfalls unproblematisch. Darüber hinaus ist die Lotmesstechnik sehr robust und überzeugt zudem durch ihre hohe Funktionssicherheit und Genauigkeit.

Innere Werte

Um mit den rauen Umgebungsbedingungen auf
dem Silodach zurechtzukommen, ist das Lotmessgerät in einem Aluminium-Gehäuse der Schutzart IP66 untergebracht. Temperaturen zwischen – 40 und + 80 °C sind kein Problem. Eine zusätzliche Wetterschutzhaube schützt vor Wettereinflüssen wie Regenwasser, Kondensatbildung, übermäßiger Erwärmung durch Sonneneinstrahlung und extremer Kälte im Winter. Um eine Verschmutzung der Elektronik zu verhindern, sind
die Bereiche für Technik und Mechanik im Gerät strikt voneinander getrennt (Bild 2). Angeboten wird eine Variante mit Seil, besonders geeignet bei trockenen Produkten, und eine Variante mit Messband für anhaftende Produkte. Bei letzterer ist eine automatische Bandreinigung integriert. Diese verhindert zusätzlich das Eindringen von Fremdkörpern ins Lotmessgerät. Die Geräte sind für Versorgungsspannungen von 230 V oder 115 V AC sowie 24 V DC verfügbar. Messbereiche bis maximal 30 m lassen sich realisieren. Dabei können alle Stoffe ab einer Dichte von 300 g/l gemessen werden. Ein optionaler Stachel am Fühlgewicht verhindert das Abrutschen oder Kippen des Gewichtes an steilen Schüttwinkeln, z.B. bei Pulvern (Bild 3). Dank ATEX- und FM-Zulassung ist auch ein Einsatz in Staub-Ex-Bereichen möglich. Bei der Menüführung wird neben Deutsch auch Englisch, Französisch, Italienisch und Russisch angeboten.

 

Einfache Installation und Inbetriebnahme für jedermann

Wichtig war den Experten für Füllstandmesstechnik aber auch, dass sich ein solches Messgerät ohne großen Aufwand installieren und auch bei Silodächern ohne Stutzen nachrüsten lässt. Hier erleichtert eine mitgelieferte Schablone den mechanischen Anbau. Es müssen lediglich einige Löcher gebohrt, ein vordefinierter Bereich ausgesägt, das Gerät eingesetzt und die Schrauben angezogen werden. Weil es bei den oft konischen Silodächern nicht ganz einfach ist, das Lotmessgerät genau waagerecht auszurichten, wird für solche Fälle ein spezieller Schwenkflansch entwickelt und angeboten (Bild 4). Dieser lässt sich zwischen 0 ° und 50 ° verstellen und erleichtert ebenfalls die Installation. Anschließend müssen noch Kabel für Energiezuführung und Datenübertragung verlegt und angeschlossen werden. Schließlich kann man im Gerätemenü die individuellen Eigenschaften des Silos einstellen. Zu den typischen Parametern gehören hier die Silohöhe, die Konushöhe und die maximale Ablauflänge. Letztere stellt sicher, dass das Fühlgewicht nicht in die Auslassöffnung gerät. Ebenfalls im Menü eingestellt wird ein Timer, der in bestimmten Abständen die Messung startet. Dank der einfachen Installation entstehen im Normalfall keine zusätzlichen Kosten durch Servicetechniker.

 

Jahrelang wartungsfrei

Aber nicht nur die Installation des Lotmessgerätes ist einfach, auch im täglichen Einsatz ist es äußerst pflegeleicht. Aus Sicherheitsgründen muss nach 250 000 Messzyklen das Band ausgetauscht werden. Bei der Bandversion und einem Messbereich von 10 m bedeutet das bei stündlicher Messung, dass das Gerät jahrelang wartungsfrei arbeitet. Wird in bestimmten Anwendungen mit deutlich kürzeren Zeitabständen gemessen, ist auch das kein Problem. Motor, Platine, Band- und Seilspule kann der Anwender sehr einfach selbst austauschen.


In verschiedenen Pilotprojekten hat sich der Nivobob 4000 inzwischen bereits bewährt. Getestet haben ihn Anwender aus dem Agrar-, dem Futtermittel- und dem Zementbereich sowie bei der Lagerung von Hackschnitzeln in der Holzindustrie. Auf der Powtech wird das Gerät nun der Öffentlichkeit vorgestellt und ist ab Anfang Mai weltweit verfügbar. Mit ihm lassen sich künftig in der Baustoff-, Futtermittel- und Getreideindustrie einfach und präzise die Füllstände ermitteln. Da die Messdaten am PC zur Verfügung gestellt werden können, lässt sich auch die nachfolgende Bestelllogistik vereinfachen. Denkbar ist künftig eine automatisierte Bestellung, wenn der Füllstand einen bestimmten Wert unterschreitet. Auch im Sinne der Logistikunternehmen sind Lösungen realisierbar, die regelmäßig die Füllstände aller Anwender aufzeigen und auch deutlich machen, wo in absehbarer Zeit Lieferbedarf besteht. So ließen sich Transportrouten optimieren, was bei steigenden Benzinpreisen ein weiterer großer wirtschaftlicher Vorteil wäre.

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