In vielen chemischen, petrochemischen, umwelt- und prozesstechnischen Anwendungen bildet die Füllstandsmesstechnik die Grundlage für eine zuverlässige Prozesssteuerung. Für einen effizienten und störungsfreien Prozessablauf müssen Grenzstände in Tanks, Silos oder Behältern zuverlässig überwacht werden. Füllstandsmessungen liefern zudem präzise Daten über den Verbrauch. Besonders bei kritischen Anwendungen und in explosionsgefährdeten Bereichen ist eine zuverlässige und robuste Füllstandsmesstechnik unerlässlich. Erfahren Sie in diesem Blogartikel, warum bei kritischen Tankfüllstandsmessungen empfohlen wird, zwei verschiedene Technologien für die kontinuierliche Füllstandsmessung und die Grenzwerterfassung  zu verwenden.

Welche zwei Arten von Füllstandsmessungen gibt es?

Es gibt zwei Arten der Füllstandsmessung und Füllstandsregelung:

Grenzstandüberwachung – auch als Grenzwerterfassung bezeichnet

Ein Grenzwertschalter zur Grenzstandüberwachung ist in der Regel eine Sonde, die nur dann einen Messwert liefert, wenn der Füllstand die Sonde erreicht oder diese reagiert. Er warnt das Bedienpersonal lediglich, dass ein bestimmter Füllstand erreicht wurde, zeigt jedoch nicht die Höhe des Füllstands an. Grenzwertschalter schützen vor einem Überlaufen oder Trockenlaufen.

Kontinuierliche Füllstandsmessung

Bei der kontinuierlichen Füllstandsmessung zeigen Messfühler den exakten Füllstand im Tank an, während dieser sich verändert. Geräte zur kontinuierlichen Füllstandsmessung können so eingestellt werden, dass der Füllstand im Tank jederzeit angezeigt wird. Schaltpunkte für niedrige und hohe Füllstände können als Alarmpunkte hinzugefügt werden. Diese Einstellung zeigt dem Bedienenden an, wenn ein kritischer Füllstand vorliegt.
Eine Sonde zur kontinuierlichen Füllstandsmessung kann auch für die Grenzwerterfassung eingesetzt werden. Diese Einrichtung ist zwar praktisch, kann aber unter Umständen zu Problemen führen, wenn die Sonde und/oder die eingesetzte Technologie aufgrund eines unzureichenden Feedbacks, beispielsweise wegen einer zu dicken Schaumschicht, falsche Messwerte liefern.

Warum sollte ich zwei verschiedene Messtechniken verwenden, um kritische Tankfüllstände zu vermeiden?

Bei den meisten Anwendungen zur Messung des Tankfüllstands ist es ein bewährtes Vorgehen, einen Alarm für einen hohen und/oder niedrigen Füllstand hinzuzufügen, um auf einen anormalen Tankfüllstand hinzuweisen. Bei kritischen Anwendungen ist es nicht ratsam, die gleiche Sonde und/oder Technologie sowohl für die kontinuierliche Messung als auch für die Grenzwerterfassung zu verwenden. Sollte das Gerät ausfallen oder nicht mehr reagieren, verliert der Bedienende sowohl die Daten der kontinuierlichen Messung als auch das Feedback zur Grenzwerterfassung.
Wenn der Füllstandssensor ausfällt, wird der Füllstand des Tanks nicht mehr erkannt und der Betrieb der Pumpe fortgesetzt. Ohne einen entsprechenden Alarm bei zu hohem Füllstand kann ein Überlauf auftreten, wenn nur die Messtechnik und nicht die Pumpe ausfällt. Ein zu niedriger Füllstand riskiert ein Trockenlaufen und mitunter folgenschwere Prozessunterbrechungen.

Warum sind zwei unterschiedliche Technologien für die Füllstandsmessung von entscheidender Bedeutung?

Oft wird bei der Gerätewahl die Technologie der Sonde nicht ausreichend beachtet und aus Redundanzgründen möglicherweise zwei Sonden desselben Messprinzips verwendet. Wird beispielsweise ein Ultraschallsensor für die kontinuierliche Füllstandsmessung von Flüssigkeiten eingesetzt, sich aber zu viel Schaum auf der oberen Schicht befindet, gibt der Sensor möglicherweise keine ausreichende oder eine fehlerhafte Rückmeldung. Weist die redundant eingesetzte Messtechnik nun dieselbe Technologie auf, kann sie aufgrund des Schaums ebenfalls falsche Werte liefern. Nicht nur die Sonde, auch die Technologie zur Erfassung des Füllstands kann also in bestimmten Anwendungen versagen. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, zwei unterschiedliche Technologien für die Füllstandsmessung einzusetzen.

Was stellt eine kostengünstige redundante Lösung für die Grenzwerterfassung in Flüssigkeiten dar?

Schwimmschalter der Serie LFL von Pepperl+Fuchs bieten einen Alarmausgang und stellen eine andere Technologie als Grenzschalter, Sonden oder andere Füllstandssensoren dar. Sie sind damit eine kostengünstige, einfach zu installierende, redundante Lösung für die Grenzstandüberwachung in Flüssigkeiten. Alle Schwimmschalter von Pepperl+Fuchs, wie die Serie LFL2, sind quecksilberfrei und in einer Vielzahl von Kabelmaterialien und -längen erhältlich. Sie sind für die gängigsten Anwendungen zur Messung des Tankfüllstands und die meisten korrosiven Flüssigkeiten geeignet. Je nach Dichte des Materials sind Kugel- und Schwimmervarianten verfügbar.

Die Schwimmschalter der Serie LFL verfügen über einen Kontakt-, PNP- und NAMUR-Ausgang für explosionsgefährdete Bereiche. Angeschlossen an eine Trennbarriere, wie die Schaltverstärker KCD2-SR-EX2* von Pepperl+Fuchs, sind sie eine sichere Lösung für die Grenzstandüberwachung in Gefahrenbereichen. Ein LFL-Schwimmschalter kann auch für einen Alarm bei hohem Füllstand eingerichtet werden, wenn eine andere Technologie intern ausfällt oder zu viel Schaum auf der Oberfläche vorhanden ist.

Weitere Informationen

• Füllstandsmesstechnik
• Broschüre Füllstandsmesstechnik