Zertifizierte Radartechnologie zur unkomplizierten Füllstandmessung für Lagerprozesse bei der Fruchtsaftherstellung

links aufgeschnittene Kiwi, und Orangen, Himbeeren. Mittig Flaschen mit Säften. Rechts ein Sensor der UWT in Seitenansicht auf schuettgutmagazin.de
Nahe Kapstadt wurde für die Fruchtsaftproduktion eine praktische Lösung für die kontinuierliche Füllstandüberwachung mehrerer Lagertanks realisiert. Es galt zu berücksichtigen, dass sich Rührwerke innerhalb der Behälter befinden und klebrige viskose Medien vorliegen. Lebensmittelkonforme, zertifizierte UWT Radartechnologie war schließlich die passende Zutat für eine präzise Inhaltsdetektion.

Schnelle & präzise Detektion von bewegten Oberflächen

Eine zuverlässige Überfüllsicherung, schnelles Reagieren bei der Silo-/Tankentleerung, Transparenz und Kontrolle über den Füllstand innerhalb der Prozessbehälter zu jeder Zeit, all das ermöglicht eine funktionale Inhaltsüberwachung. Um eine passende Füllstandmesstechnik zu definieren, ist es unerlässlich, die verschiedenen Prozessparameter der einzelnen Anwendung, Materialeigenschaften, Temperaturen, Druck und Anschlüsse sowie die Prozessatmosphäre zu analysieren.

Ein führender Hersteller von unterschiedlichen Fruchtsaftprodukten war auf der Suche nach einer zuverlässigen Lösung zur kontinuierlichen Füllstandmessung für seine Lagertanks nahe Kapstadt. Neben Fruchtsäften und Fruchtkonzentraten werden dort Emulsionen, Pasten und Pürees für den südafrikanischen Markt produziert. In einer schonenden, modernen Saftherstellung wird das Obst kalt gepresst, gemischt und konserviert, wodurch unter anderen die Säfte ohne Hitzeeinwirkung frisch bleiben. Benötigt wurde eine Lösung, um den Füllstand innerhalb der Lagerprozesse in Echtzeit zu bestimmen. Dabei bestand die Herausforderung darin, gleichzeitig die Rührwerke in den Tanks, die den Saft permanent umrühren, zu ignorieren. Es stellte sich die Frage, welche Technologien unter diesen Prozessbedingungen am besten funktionieren und eine präzise Messung der bewegten Oberfläche umsetzen. In der Lebensmittelindustrie ist allem voran absolute Hygiene entscheidend und es werden hohe Anforderungen in Bezug auf Design, Funktionalität und Zuverlässigkeit an die zu installierende Messtechnik gestellt. In den Prozessen des Fruchtsaftproduzenten herrschen Temperaturen von bis zu 80°C (176°F) und ein Prozessdruck von bis zu 0,8 bar (11,6 psi). Der jeweilige DK-Wert der unterschiedlichen Saftprodukte liegt bei mindestens 4,0 mit einer wasser-/öl basierenden Materialcharakteristik. Es gibt keine Vibrationen innerhalb der Anwendung.

Sechs verbundene Slozellen neben einem weiteren Verbund auf einem Werksgelände. Auf schuettgutmagazin.de
UWT freistrahlender NivoRadar® auf Silodach. Auf schuettgutmagazin.de

Der freistrahlende NivoRadar® liefert einen sehr kleinen Abstrahlwinkel, der jegliche Signalstörung am Flansch beseitigt, aber eine optimale Reflexion des Mediums ermöglicht. Die Herausforderung bestand darin, den Inhalt der Einzelkammertanks genau zu messen und die Rührwerke in den Silos zu ignorieren.

Nach einer Testphase mit dem lokalen Partner Morton Controls CC vor Ort war der Kunde mit den Ergebnissen des, in der Lebensmittelindustrie beliebten, freistrahlenden Radarsensors und seiner Genauigkeit sehr zufrieden. Die Basis der Füllstandmessung mit Radar bilden elektromagnetische Wellen. Ein Radarsensor sendet eine gebündelte elektromagnetische Welle aus, die von Objekten als Echo reflektiert und vom Sensor ausgewertet wird. Zur Radarkategorie zählen neben den freistrahlenden Radarsensoren auch jene auf Basis der geführten Mikrowellentechnologie, die als geführte Radar-, TDR- (Time Domain Reflectometry) bezeichnet werden. Freistrahlende Radarsensoren werden allgemein über ihre Frequenz charakterisiert, da diese eine wichtige Bedeutung für die berührungslose Füllstandbestimmung in Prozess- oder Lagerbehältern hat. Radarsensoren mit hohen Frequenzen können kompakter gebaut werden, haben kleinere Abstrahlwinkel und bessere Reflektionseigenschaften, was schlussendlich zu präzisen und sicheren Messergebnissen führt. Daher arbeiten auch die freistrahlenden UWT Radarsensoren mit der 80 GHz Technologie.

 Installiert wurden 35 freistrahlende Radarsensoren der Serie NivoRadar® NR 3100 mit verstellbarem Zielflansch. So konnte die Sonde im Hygienedesign auf einen gewünschten Punkt fixiert und der Winkel des Strahls entsprechend eingestellt werden. Durch die perfekte Ausrichtung des Radars stellten die Rührwerke keinerlei Beeinträchtigung der Messergebisse dar. Die 4° schmale Strahlkeule und ein Messbereich von bis zu 100 Metern machten den Sensor zur kompatiblen Lösung für die Einzelkammertanks.

UWT kontaktfreier Sensor zur Füllstandsmessung auf schuettgutmagazin.de
Das Plug-In-Display des NivoRadar® ermöglicht die Programmierung und Diagnose vor Ort und erleichtert die Installation und Bedienung des Geräts.

Das Radar verfügt darüber hinaus über eine standardmäßige Reinigungsfunktion der Linsenantenne mit hoher Beständigkeit gegen Materialablagerungen. Diese bietet einen Spülanschluss (Luft) für die Selbstreinigung von sehr klebrigen Materialien. Das benutzerfreundliche Display, der Schnellinbetriebnahme-Assistent und die angezeigten Diagnosedaten ermöglichten eine mühelose Installation vor Ort. Die Konfiguration erfolgte durch nur 6 Parameter.

Für den Safthersteller in Südafrika wurde die kontinuierliche Füllstandmessung der Lagertanks ein elementarer Bestandteil seiner effizient arbeitenden Anlagenprozesse. Mit dem anwendungsorientierten Produktdesign der installierten Radarsensoren war eine hohe Kompatibilität gemäß den Prozesskonditionen gegeben, so dass sie sich nahtlos in die Anlage einfügen und ein optimales Lagermanagement gewährleisten.

Über UWT GmbH

Die Experten für Füllstandmesstechnik

Die im Allgäu ansässige UWT GmbH ist auf dem Weltmarkt einer der führenden Hersteller von Füllstandmesstechnik. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf dem Bereich der Schüttgüter und Flüssigkeiten. Hauptsitz, Entwicklung und Produktion des Unternehmens finden sich ebenfalls im Allgäu. Mit einem zusätzlichen Produktionsstandort auf Malta und eigenen Vertriebsniederlassungen in den USA, in Großbritannien, Russland sowie in den Wachstumsregionen China, Indien und Brasilien kann weltweit mit größter Flexibilität Kundenwünschen entsprochen werden. Das Unternehmen ist nach ISO 9001:2015 zertifiziert und erweitert seinen Bestand an Produktzertifizierungen ständig (ATEX, FM, CSA), vor allem auch im Hinblick auf die internationalen Märkte. Die Produkte zeichnen sich durch einfache Handhabung, hohe Zuverlässigkeit und lange Lebensdauer aus.

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