VEGA VEGAPULS 56V - Handbuch (Seite 4)

4 VEGAPULS 56V
Produktbeschreibung
1 Produktbeschreibung
Die Füllstandmessung an Hochtemperatur-
prozessen bzw. an Füllgütern mit hohen
Temperaturen ist bisher ein schwieriges oder
gar unmögliches Vorhaben. Soll außerdem
unter großen Drücken gemessen werden,
stand bisher kaum ein Meßsystem zur Ver-
fügung. Ganz zu schweigen von einer
berührungslosen Messung mit guter
Meßgenauigkeit.
So werden z.B. in Destillations- und Stripper-
kolonnen Füllstände (z.B. Sumpf-, Boden-
und Kopfprodukte) bisher in der Regel indi-
rekt über Drucksensoren bzw. Differenz-
druckmessungen erfaßt. Der Montageauf-
wand für die Druckmeßtechnik (Druck-
leitungen, Druckmeßumformer…) ist groß
und übersteigt den Wert des eigentlichen
Sensors oft um ein Mehrfaches. Aufgrund
des Mangels an geeigneten Alternativen
arrangiert man sich in den MSR-Abteilungen
nicht nur damit, sondern auch mit einem
hohen Wartungsaufwand (Spülen der
Meßrohre, Meßfehler durch Kondensat,
Membranverkrustungen…) und akzeptiert oft
eine sehr unbefriedigende Meßgenauigkeit
(Temperaturfehler, Dichteschwankungen,
Montagefehler…).
Die Anforderungen unter anderem der Petro-
chemie an einen möglichst berührungslos
arbeitenden Füllstandsensor lautet deshalb:
• Temperatur- und Druckunabhängigkeit
• Prozeßtemperatur bis 350
°
C
• Prozeßdruck bis 64␣ bar
• prozeßberührende Werkstoffe, die hoch-
beständig und universell einsetzbar sind
• Genauigkeit 0,1␣ %
• robustes Metallgehäuse
• Ex-zugelassen (in EEx d und EEx ia ver-
fügbar)
• Loop-powered, sowie digital vernetzbar
Diese Ausgangslage definierte die Entwick-
lungsziele für ein Hochtemperatur-Radar-
Füllstandmeßsystem, die Serie VEGAPULS
56. Eine spezielle Neuentwicklung von Hoch-
temperatur-Radar-Sensoren für die Füllstand-
messung, an Temperaturen bis 350
°
C und
Drücken bis 64␣ bar.
Sensoren, die ohne die neuen Ergebnisse
der Werkstoffwissenschaft und Fertigungs-
technik nicht möglich gewesen wären. Als
Einkopplungswerkstoff wird eine speziell
entwickelte Keramik verwendet, die sich
hochfrequenztechnisch ähnlich wie die sonst
verwendeten Kunststoffe verhält. Chemisch
wie thermisch jedoch ist diese Keramik
außerordentlich beständig.
Mit dem Prozeß hält der Sensor nur mit edlen
und teuren Materialien Verbindung. Damit ist
weniger das Flanschmaterial aus hoch-
legiertem Edelstahl (1.4571 oder besser)
gemeint, als vielmehr die besonders ent-
wickelte Keramik (Al
2
O
3
) und deren Verbin-
dungstechnik. Der Keramikstab empfängt
vom Hochfrequenzmodul die Radarsignale
und arbeitet mit seinem kegelförmigen Ende
als Sender und Empfänger. Die Abdichtung
zwischen Edelstahlflansch und Keramikstab
erfolgt durch einen aufwendig hergestellten
Dichtring aus Tantal.
1.1 Funktion
Ra dio d etecting a nd r anging: Radar.
VEGAPULS Radar-Sensoren sind Füll-
standmeßgeräte, die kontinuierlich und
berührungslos Entfernungen messen. Die
gemessene Entfernung entspricht einer
Füllhöhe und wird als Füllstand ausgegeben.
Meßprinzip:
senden – reflektieren – empfangen
Von der Antenne des Radar-Sensors werden
kleinste 5,8␣ GHz Radarsignale als kurze
Impulse ausgesendet. Die von der Sensor-
umgebung und dem Füllgut reflektierten
Radarimpulse empfängt die Antenne wieder
als Radarechos. Die Laufzeit der Radar-
impulse vom Aussenden bis zum Empfangen
ist der Distanz und damit der Füllhöhe pro-
portional.