Smarte Parametrier App und Kabelschutz für Pegelsonden

Apr 2, 2020 2:07:00 PM

Wie altbekannten Problemen bei der hydrostatischen Füllstandsmessung begegnet wird: Eine einfach zu bedienende Smartphone-App und eine aus Prozess- und Chemietechnik erprobte Kabelverschraubung sind die Lösung.


Die Füllstandsmessung in Tanks auf Schiffen ist ein weites Feld: Treibstoffe, Ballastwasser, Trink- und Brauchwasser, Schmier- und Kühlstoffe – alles in Tanks unterschiedlicher Grösse, Form und Aufbau, und überall muss der Füllstand kontinuierlich überwacht werden. Neben den unterschiedlichen Medien, die sich bezüglich ihrer chemischen und physikalischen Eigenschaften massiv unterscheiden, sind auch die Tanks und ihre Überwachungssysteme komplett unterschiedlich. Weil der Messbereich des Füllstands-Transmitters von der Tankhöhe und der Dichte des Mediums abhängt (s. Box) werden entweder die entsprechenden Werte in der Steuerung parametriert – was eine etwas aufwändigere Steuerung und vor allem eine Eingabemöglichkeit erfordert. Oder die Füllstandssensoren werden für den geforderten individuellen Druckmessbereich kalibriert. Die Hauptnachteile der individuellen Kalibration sind einerseits die längeren Lieferfristen, weil der Sensor speziell dafür angefertigt werden muss und die komplexere Lagerhaltung, wenn an zentraler Stelle für verschiedene Installationen Ersatzteile vorgehalten werden sollen.

 

Sensoren mit Smartphone parametrieren

Einzelne Spezialtransmitter im oberen Preissegment können über ein Spezialtool am PC konfiguriert werden. Hier setzt die innovative Lösung von Trafag an: Standard-Füllstandstransmitter werden mittels intuitiv zu bedienender Android-App konfiguriert. Dazu ist lediglich ein spezielles Trafag Interface-Tool sowie eine Spannungsquelle in Form einer Powerbank notwendig. Damit können die Messinstrumente einfach, schnell und mobil parametriert werden. Die Parametersets können als Dateien abgespeichert oder auch per E-Mail versandt werden. Im Falle von Ersatzlieferungen kann somit das Original-Parameterset in wenigen Sekunden auf das Ersatzgerät geladen werden.

 

Darausergeben sich neue Möglichkeiten für Hersteller von Tank-und Pumpensteuerungssystemen: Um die Tank- und Flüssigkeitsparameter einzugeben kann eine einfache,vollkommenstandardisierte Steuerung genommen werden. Denn spätestens vor Ort kann bei der Montage des Trafag Füllstandssensors gemäss den lokalen Gegebenheiten mit dem Smartphone parametriert und anschliessend sämtliche Daten in der Projekt-Dokumentation gespeichert werden. Mit diesem effizienten Vorgehen können einfache Tank-Steuerungs- und Überwachungssysteme kostengünstig realisiert werden. Zudem kann das Optimum bezüglich Lagerhaltung von Erstinstallations-und von Ersatzteilen erreicht werden, da immer die genau gleiche Ausführung eingesetzt werden kann.

 

 

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Anwendungs-Skizzen und Aufbau der Sertoverschraubung (Beschreibung im Text).
 
 

Direkte Montage des Transmitters an einem Stahlrohr im Tank

Um Öffnungen am Tank und somit potentielle Dichtigkeitsprobleme zu vermeiden, werden die Drucktransmitter häufig an einem Kabel hängend von oben durch spezielle Öffnungen in den Tank eingelassen und in das Medium eingetaucht. Weil sich sowohl die Messsonde als auch das Kabel im Tank befinden und dort frei hängen, sind es vor allem zwei Vorkommnisse, die - neben der Medienkompatibilität, beispielsweise bei aggressiven Medien-regelmäßig zu Problemen führen: Einerseits kann durch Strömungen im Tank der Transmitter von seiner ursprünglichen Position weggetrieben werden und dadurch den Druck auf einem anderen Niveau messen als geplant. Anderer- seits besteht die Gefahr, dass der Kabelmantel bei der Montage oder während des Betrieb verletzt wird und dadurch Flüssigkeit zwischen dem Kabelmantel und den Kabellitzen in den Transmitter gelangt, was innert kürzester Zeit zum Ausfall der Elektronik und somit des Transmitters führt: Das Eindringen von Flüssigkeit in den Drucktransmitter ist denn auch die häufigste Ausfallursache von Pegelsonden. Gegen das Mitziehen mit der Strömung werden die Transmitter oft mit einem zusätzlichen Gewicht versehen oder an der Tankwandung befestigt. Ein spezieller Schutz des Kabels wird bislang hingegen selten realisiert.

Trafag bietet hier eine besonders raffinierte Lösung an: Am Druck- transmitter gibt es eine Schnittstelle für eine Serto® Spezial-Verschraubung. Mit dieser metallisch dichtenden Verschraubung kann ein einfaches Metallrohr über das Kabel geschoben und stumpf mit dem mitgelieferten Adapter verschraubt werden. Obwohl diese Lösung etwas teurer als ein blankes Kabel ist, eröffnen sich damit doch zahlreiche Vorteile:

1. Das Edelstahlrohr schützt das Kabel optimal vor Beschädigungen und Verletzungen des Kabelmantels.

2. Das Stahlrohr wird am Tankoberteil fest montiert und fixiert den eingetauchten Transmitter an seiner Position. Er ist somit von allfälligen Mediumströmungen nicht betroffen.

3. Durch das Edelstahl-Rohr und die dichte Verschraubung ist der gesamte Transmitter-Oberteil inklusive Kabel vom Medium isoliert. Gerade bei aggressiven Medien oder bei Medien, bei welchen man die genaue Zusammensetzung nicht kennt - beispielsweise bei Abwasser - kann auf ein teures, medienkompatibles Kabel verzichtet und das günstigste Kabelmaterial ausgewählt werden.

 

 

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4. Bei sehr tiefen Tanks kann das Rohr im unteren Bereich des Tanks angeschweisst werden. Dadurch kann viel Kabellänge und Verkabelungsaufwand vom Tankoberteil her gespart werden (s. Skizze 2).

5. Durch die metallische Verbindung des Sensorgehäuses mit dem Tank ist ein optimaler Potentialausgleich gewährleistet. Dies schützt den Transmitter sowohl bezüglich EMV als auch bezüglich elektro- chemischer Korrosion noch besser.

Das Adapter-System wurde bereits jahrzehntelang erprobt und ist sicher und einfach zu montieren. Es braucht dazu lediglich eine Metallsäge, eine Feile und einen Gabelschlüssel. Durch die metallische Dichtung ist es auch Korrosions- und alterungsbeständig. Alle not- wendigen Teile, außer dem Stahlrohr und dem Montagewerkzeug, werden direkt mit dem Trafag Drucktransmitter mitgeliefert.

Diese beiden Beispiele zeigen, wie sich dank innovativen Ansätzen für altbekannte Probleme oft ungeahnte Möglichkeiten eröffnen.

 

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Picture of Simon Weimer

By Simon Weimer

Simon Weimer konnte seine Passion für die Technik und den Vertrieb in der Firma Trafag als Vertriebsingenieur vereinen. Fundierte technische Kenntnisse eignete sich Simon schon in seinem Physikstudium an der Eberhard Karls Universität Tübingen an. Dabei hielt er sich als Teil des Masterstudiums, in Form einer wissenschaftlichen Kooperation, an der angesehenen Chiba Universität in Japan auf. Als Folge wurden seine Ergebnisse in der Wissenschaftszeitschrift Journal of Materials Research publiziert.

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