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Hygienische Füllstandsmessung von Seli

Hygienische Füllstandsmessung

Unsere hygienische Füllstandsmesstechnik für die Lebensmittelindustrie zeichnet sich durch eine sehr hohe Messdynamik aus. Die robuste Ausführung im Hygienic Design stellt eine erhöhte Lebensdauer sicher. Medienberührende Teile aus Peek (Polyetheretherketon), hochwertiger Edelstahl und eine hervorragende Auswerteelektronik sind weitere Faktoren, die höchste Qualität gewährleisten. Alle verwendeten Materialien unserer Geräte entsprechen der FDA Konformität und sind nach den jeweiligen Hygiene Standards der EHEDG entwickelt. Einer der Grundgedanken für die Entwicklung im Bereich unserer Füllstandmesstechnik ist die Möglichkeit zur Standardisierung von Geräten und deren Anwendungen. Mit dem modularen Prozessanschlusskonzept „HygienicConnect“ haben wir die Grundlage für die Integration der Standardisierung geschaffen. Hiermit ist es möglich, mit einem Gerät in die verschiedensten am Markt befindlichen Prozesse hygienisch zu adaptieren.


Durch Vereinheitlichung der Hardwaregeometrie der Geräte wurde eine erhebliche Kostenreduzierung in der Fertigung und somit auch ein Benefit für unsere Kunden geschaffen. Und das trotz der besten zugelassenen Materialien für den Einsatz in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie. Durch die konsequente Ausnutzung der Physik haben wir bei der Entwicklung die Handhabung der Geräte und deren Anbindung an den Prozess wesentlich verbessert und die Bedienung vereinfacht. Unser Ziel ist es, mit einer einfachen Installation und Bedienung die Zeit für Wartung und Inbetriebnahme herabzusetzen. Jeder Mitarbeiter soll ohne die sonst übliche lange Einarbeitungszeit in die jeweilige Technologie arbeiten können, denn Anlagenstillstand und Zeit für Wartungsaufgaben beeinflussen die Produktion und die Qualität der herzustellenden Produkte wesentlich.

In unserem Programm haben wir zusätzlich zu der bekannten hydrostatischen Messung mittels Drucktransmitter noch drei weitere unterschiedliche physikalische Verfahren als Lösung integriert. Zwei Verfahren dienen der Erkennung eines Grenzstandes oder einer Füllstandüberwachung bzw. Medienerkennung. Ein weiteres Verfahren gilt der kontinuierlichen Füllstandsmessung.

 

Konduktive Messtechnik

Als erstes ist für die Anwendung der Grenzstanddetektion oder Füllstandüberwachung die konduktive Messtechnik zu nennen. Diese ist durch die Einfachheit in der Anwendung bei leitfähigen Medien als eine wichtige Lösung anzusehen. Hier haben wir konstruktionsbedingt eine sehr hohe Stabilität der Hardware in der Anlage. Die Auswertung erfolgt anders als bei bisherigen Anbietern durch intelligente Nachschaltelektronik in verschiedenen Ausführungen. Hier zählt wiederum die sehr einfache Inbetriebnahme. Produkterkennung und Produktunterscheidung ist bei liquiden Medien ohne Probleme möglich.

Beispiel: Bier und Schaum.

SDT 43 High End Druckmessumformer für aseptische Anwendungen

Durch eine intelligente Softwareanbindung sind Prozessbeobachtung, Dokumentation und das sichern der Applikationsdaten möglich und erleichtern die Inbetriebnahme erheblich. Gerade wenn es um den Einsatz von verschiedenen Produkten im Prozess geht, ist hier eine Lösung in der Regel realisierbar. Und das ohne den sonst üblichen Aufwand der Inbetriebnahme und Wartung. Selbstverständlich sind alle Sensoren der Baureihe SKS mit unserem modularen hygenischen Prozessanschlusssystem „HygienicConnect“ ausgerüstet, sodass dem Einsatz in Lebensmitteln keine Grenzen gesetzt sind.

  

Kapazitive Messtechnik

Als zweite Lösung für die Anwendung der Grenzstanddetektion oder Füllstandüberwachung, sowohl für nichtleitende bzw. anhaftende, sowie leitende Flüssigkeiten, haben wir das hochfrequente kapazitive System mit unseren Geräten der Baureihe SMW/SGS entwickelt. Hierbei handelt es sich um hygienische Grenzschalter bzw. Überwachungssensoren, die in allen Flüssigkeiten eingesetzt werden können. Der Vorteil ist hier, dass selbst bei einer starken Anhaftung von Produkten das Gerät so eingestellt werden kann, dass es einwandfrei in der Applikation eingesetzt werden kann und die Funktion nicht beeinträchtigt wird. Produkte mit sehr hohem, sowie sehr niedrigen DK-Werten sind ebenfalls ohne Probleme zu erfassen. Die Möglichkeit die Geräte mittels PC anzubinden, erlauben dem Betreiber selbstverständlich eine komplette Dokumentation der Prozesse und der Einstellungen der Geräte.

Parametrierbarer modularer Druckmessumformer

Das bedeutet Sicherheit im Produktionsverfahren und erleichtert die Inbetriebnahme und die eventuelle Wartung erheblich. Auch durch die hier selbstverständlich integrierte modulare Prozessadaption „HygienicConnect“ ist eine Standardisierung in den Produktionsstandorten möglich. Das spart erhebliche Kosten in der Bevorratung wie auch bei den Themen Inbetriebnahme und Wartung.

Wir unterscheiden hier zwei Gerätevarianten:

 

 

Baureihe SMW

Der Grenzschalter „SMW“ hat einen Anschlusskopf, bei dem direkt eine elektrische Leitung in der Anlage angeschlossen werden kann. Alternativ kann das Gerät mit einem M12 Edelstahl-Anschlussstecker versehen werden, um eine schnelle Installation zu gewährleisten. Das Gerät verfügt über zwei digitale Ausgänge, die unabhängig voneinander parametriert werden können. Hierzu hat diese Gerätebaureihe drei Möglichkeiten der Inbetriebnahme und Anpassung an die Prozesse. Zur einfachen Einstellung des Schaltpunktes können die integrierten Dipschalter für die Parametrierung genutzt werden. Diese sind werksseitig für wässrige und ölige Medien voreingestellt.


Die zweite Möglichkeit ist ein sogenanntes Teach-Verfahren, mit dem zwei unabhängig voneinander wirkende digitale Ausgänge direkt am Gerät sehr genau eingestellt werden können. Das bedeutet, dass hier zwei verschiedene Produkte mit unterschiedlichen DK-Werten eingelernt werden können und für jedes dieser Produkte ein digitaler Ausgang zur Verfügung steht. Desweiteren besteht die Möglichkeit, eine Voll bzw. Leermeldung zu erfassen. Beide Ausgänge sind als PNP/NPN bzw. Push-Pull Ausgang ausgeführt, sodass auch hier eine Standardisierung möglich ist. Eine weitere Möglichkeit der Geräteeinstellung, Prozessbeobachtung und Dokumentation erhalten Sie mit der optionalen Bedienoberfläche „SeliSoft“. Hierdurch sind noch wesentlich mehr Varianten der Geräteeinstellung vorhanden, wie zum Beispiel das vergeben eines Gerätenamens und die Speicherung der vorhandenen Daten.

Durch unsere neuen Entwicklungsmöglichkeiten konnte die Performance des SMW gegenüber der Vorgängerversion um mehr als 50 % gesteigert werden.

 

Die schlankere Variante: Baureihe SGS

Die Gerätebaureihe SGS ist eine schlanke Version der SMW Geräte. Hierbei ist kein Anschlusskopf vorhanden. Das Gerät kann mittels M12 Steckverbinder angeschlossen und bedient werden. Die grundsätzliche Modularität in der Prozessanschluss-Geometrie mit „HygienicConnect“ ist wie bei allen anderen Geräten ebenfalls vorhanden. Da das SGS sehr klein ist, konnte hier nur ein elektrischer Ausgang integriert werden. Als herausstechendes Merkmal ist auf der Anschussseite eine Top-LED zur Visualisierung des Schaltzustandes integriert. Der jeweilige Schaltzustand des Gerätes ist somit von weitem zu erkennen.


Wir unterscheiden hier drei Varianten, die sich im elektrischen Verhalten unterscheiden! Es gibt eine Standard-Variante mit einem digitalen Ausgang, der in PNP/NPN als auch Push-Pull Version ausgeführt ist. Als weitere Variante gibt es einen Ausgang, der ein Frequenzband zur Verfügung stellt. Hiermit ist es möglich, die gesamte Bandbreite aller Produkte durch Frequenzunterschiede zu erfassen. Als nächste Funktion steht eine IO-Link Schnittstelle zur Verfügung, die den neuesten Anforderungen der Prozessindustrie genügt. Hierüber können sowohl vorhandene Gerätedaten wie auch Prozessdaten bidirektional an übergeordnete Systeme übertragen und ausgewertet werden.

Auch hier ist es möglich, bei den Geräten mit Schalt- oder Frequenzausgang mittels Bedienoberfläche „SeliSoft“ alle Einstellungen, Prozessbeobachtung, sowie die gesamte Dokumentation vorzunehmen

 

 

Kontinuierliche Messtechnik

Das dritte physikalische Verfahren ist geeignet, um z.B. in einem Behälter kontinuierlich den Füllstand zu messen, und als Messsignal auszugeben. Bei unseren Geräten der Baureihe SFP handelt sich um ein sogenanntes Laufzeitverfahren. (TDR „Time Domain Reflectometry“)

Bei diesem Verfahren wird an einem in den Behälter eingeführten Edelstahlstab eine hochfrequente elektrische Welle heruntergeführt. Beim Auftreffen dieser Welle auf das Produkt im Behälter, wird das Signal von der Oberfläche reflektiert und zum Anfang des Stabes in die Elektronik zurückgesendet.

TDR-Füllstandsmessgerät

Dieses Verfahren nennt man Laufzeitverfahren, oder geführte Mikrowelle. Unser Gerät ist von der Sendefrequenz so ausgeführt, dass wir Produkte ab einem DK-Wert größer 5 erfassen und messen können. Daher kann das Gerät für fast alle flüssigen Lebensmittel eingesetzt werden und ist daher in diesem Bereich unabhängig vom eingesetzten, zu messenden Produkt und der elektrischen Leitfähigkeit.


Ein weiterer Vorteil des Gerätes ist, dass es absolut modular ist. Die Stablänge gibt es in verschiedenen Standardlängen und kann bei Bedarf vom Kunden selbst auf die passende Einbaulänge und Applikation angepasst und gekürzt werden. Durch die intelligente Elektronik sind wir in der Lange, direkt am Gerät die neue Parametrierung einzugeben. Die Geräte beinhalten einen analogen Ausgang (4-20mA) sowie zwei unabhängige digitale Ausgänge. Alle Ausgänge sind über die gesamte Stablänge verfügbar und einstellbar. Selbstverständlich ist auch dieses Gerät mit der modularen Prozessanschluss-Geometrie „HygienicConnect“ ausgestattet. Als weitere Ausgangsvariante steht auch hier eine IO-Link Schnittstelle zur Verfügung, die den neuesten Anforderungen der Prozessindustrie genügt. Hierüber können sowohl vorhandene Gerätedaten wie auch Prozessdaten bidirektional an übergeordnete Systeme übertragen und ausgewertet werden.

 

Kontinuierliche hydrostatische Messtechnik (Druckmesstechnik)

Die Füllstandmessung in Behältern mittels Drucktransmittern ist ein seit vielen Jahren bekanntes Verfahren. Das Ziel von Seli ist es, diese bekannte Technologie auf die Bedürfnisse der Lebensmittel und Pharma-Industrie abzustimmen. Die ersten Entwicklungen hierzu begannen in unserem Haus vor ca. 15 Jahren. In dieser Zeit haben sich in den Anwendungen und Anforderungen der Industrie maßgebliche Dinge geändert. Wie bei den anderen Mess-Prinzipien, ist hier Schnelligkeit, Modularität, Hygienic-Design sowie der unkomplizierte Einsatz der Geräte in der Anlage einige der wichtigsten Eigenschaften. Bei unseren Geräten der Baureihe SDT sind diese Eigenschaften komplett integriert.

Für den Einsatz in der Füllstandanwendung haben wir spezielle Verfahren entwickelt um hier die Applikation bestens zu lösen. Die Geräte SDT03 und SDT43 gehören zu den schnellsten und genauesten Geräten am Markt.

 

Vorteile des SDT03 im Überblick

Der Drucktransmitter und Füllstandmessgerät SDT03 ist ein modularer Drucktransmitter für Füllstandanwendungen. Das Gerät ist komplett modular aufgebaut und hat wie alle unsere Messgeräte eine hygienische, modulare Prozessadaption „HygienicConnect“. Hiermit ist es wiederum möglich, sämtliche Prozesseinbauten die als Standard im Markt vorhanden sind zu adaptieren. Durch die hervorragende Sensorgenauigkeit erreichen wir eine sehr gute Performance in der Applikation.

Das einfache Inbetriebnehmen der Geräte durch das integrierte Display hilft dem Anwender Zeit und Kosten zu sparen. Durch die intelligente Elektronik ist es möglich durch wenige Geräte sämtliche Anwendungen in den Prozessen unserer Kunden zu bedienen.


Hier einige technische Vorzüge:

  • Gesamt Genauigkeit 0,1%
  • Einstellbar auf jeweils ein ¼ des Gesamtmessbereiches bei gleicher Genauigkeit (Turn Down 4:1)
  • Dadurch weniger Geräte in der Anwendung
  • Einfaches Handling und Parametrierung „Easy to use“ 5 Sprachen
  • Modulare Hygienische Prozessadaption „HygienicConnect“
  • Ausgang 4…20mA
  • Dokumentation
  • Prozessbeobachtung
  • Datenspeicherung

 

Vorteile des SDT43 im Überblick

Der Drucktransmitter und Füllstandmessgerät SDT43 ist genau wie sein kleiner Bruder SDT03 ein modularer Drucktransmitter für Füllstandanwendungen.

Der Druckmessumformer ist ebenfalls komplett modular aufgebaut und hat wie alle unsere Messgeräte eine hygienische, modulare Prozessadaption „HygienicConnect“. Hiermit ist es wiederum möglich, sämtliche Prozesseinbauten die als Standard im Markt vorhanden sind zu adaptieren. Als wesentlicher Unterschied hierzu sind alle anderen Prozessanschlüsse ebenfalls zu bekommen. Ebenso als Ausführung mit fester Verschweißung. Wir bieten hier mehr als 60 verschiedene Systeme an.

Ein Novum ist die Konstruktion unsere Messzelle, die ebenfalls als Modul aufgebaut wird aber eine wesentlich höhere Festigkeit besitzt. Dieses Verfahren nennen wir „BMT Technology“ (Bündige-Membran-Technologie). Durch diese Technologie und eine erweiterte Elektronik, sind wir in der Lage eine noch bessere Performance zu erzeugen.


Hier einige technische Vorzüge:

  • Gesamt Genauigkeit 0,075%
  • Einstellbar auf jeweils bis zu ein 1/20 des Gesamtmessbereiches bei gleicher Genauigkeit (Turn Down 20:1)
  • Dadurch weniger Geräte in der Anwendung
  • Einfaches Handling und Parametrierung „Easy to use“ 5 Sprachen
  • Modulare Hygienische Prozessadaption „HygienicConnect“, oder bis zu 60 weitere Varianten
  • Reparatur des Zellenmoduls möglich
  • Ausgang 4…20mA
  • Hard Protokoll
  • Dokumentation
  • Datenspeicherung

Sollte für Sie in anderen Applikationen die sehr hohe Genauigkeit der Geräte nicht gefordert sein, können Sie in unserem Bereich der Druckmesstechnik weitere Geräte finden.

Sollten Sie hierzu Fragen haben, melden Sie sich gerne bei unserem technischen Vertrieb im Innendienst, oder Aussendienst.

 

Das Fazit:

Mit allen vorab beschriebenen Verfahren, sowie der gesamten hydrostatischen Messtechnik unseres Hauses, sind fast alle Applikationen und Einsatzmöglichkeiten für flüssige Medien in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie abzudecken. Der modulare Aufbau der Füllstandmessgeräte führt beim Anwender zur drastischen Reduzierung der Lagerhaltung und einer wesentlichen Erhöhung der Verfügbarkeit in den Produktionsanlagen. Eine Sicherstellung der Prozesse, sowie die Möglichkeit der gesamten Dokumentation ist ein absolutes must-have bei unseren Entwicklungen. Das ist bei den heutigen und zukünftigen Zertifizierungen nach IFS (International Featured Standard Food (IFS Food) bereits hilfreich.

Lesen Sie auch hierzu unsere Darstellung zur IFS Food Zertifizierung!

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