Sensoren - HTL Wien 10

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MESSTECHNIK KOMPENDIUM Sensoren Berufskolleg Olsberg 2004/2005 Funktionsprinzip Das kapazitive Messverfahren beruht sich auf die Änderung des Füllstandes. Wenn sich der Füllstand ändert entsteht eine Kapazitätsänderung ?C. Die Messanordnung wird durch den kapazitiven Füllstandssensor (Standaufnehmer) und der Gegenelektrode (an der Behälterwand) ausgeführt. Die gemessene Kapazität setzt sich aus der Leerkapazität des leeren Behälter und der Kapazitätsänderung, die durch die Füllstandsänderung des Messstoffes hervorgerufen wird. Anwendungsbereich Das kapazitive Messverfahren wird zur Grenzwerterfassung sowie zur kontinuierlichen Messung eingesetzt. Es kann für nicht leitende und leitende Flüssigkeit sowie für Schüttgüter eingesetzt werden. Zur Sicherstellung der Messung muss der Messstoff eine Mindestdielektrizitätszahl (Er> 1,4) haben. Die Dielektrizitätszahl ist eine stoffspezifische, charakteristische Eigenschaft des Messstoffes und ist u. a. abhängig von der Zusammensetzung des Messstoffes, der Temperatur und der Feuchte. Bei der kontinuierlichen Messung ist dies besonders zu beachten, weil hier eine konstante Dielektrizitätszahl vorausgesetzt wird. Bei der Grenzstanderfassung sind diese Einflüsse von untergeordneter Bedeutung. Hier muss jedoch gewährleistet sein, dass sich durch den Unterschied der Dielektrizitätszahl von Luft (leerer Behälter) und Messstoff eine ausreichende Kapazitätsänderung ergibt. Ablagerungen an den Standaufnehmern (Sonden) beeinflussen das Messergebnis und müssen vermieden werden. Messverfahren Für viele Behälterformen kann die Berechnungsformel eines zylindrischen Rohrkondensators angewendet werden. Die Behälterwand stellt dabei den äußeren Zylindermantel dar und der Standaufnehmer den inneren Zylinder. Die dem jeweiligen Füllstand entsprechende Kapazität errechnet sich als Summe der zwei Parallelgeschalteten Teilkapazitäten des gefüllten und des leeren Behälters. Die gemessene Kapazität setzt sich aus der Leerkapazität und der Kapazitätsänderung zusammen, die durch die Füllstandsänderung des Messmediums hervorrufen wird. Einstellung, Betrieb Da die kapazitiven Füllstandssensoren Werksseitig voreingestellt sind, ist lediglich eine Einstellung als ein Toleranzausgleich zu sehen. Bedingt durch Montage, Füllmedium und die Fertigung ergeben sich Toleranzen, die so ausgeglichen werden. Die Einstellung erfolgt über die Sondenempfindlichkeit mit dem Potentiometer (Level) und muss immer mit dem tatsächlich eingesetzten Füllmedium vorgenommen werden. In Drehrichtung nach rechts steigt das Füllniveau. In Drehrichtung nach links fällt das Füllniveau. Bei einem eventuellen Defekt des Gerätes kann der Ausgang einen beliebigen Zustand annehmen. Seite 24 von 57
MESSTECHNIK KOMPENDIUM Sensoren Berufskolleg Olsberg 2004/2005 Technische Daten (Tippkemper) CNS-506 Nennspannung 15-30V/DC , einschließlich Restwelligkeit Nennstrom 30 mA Schaltfrequenz = 0.5 Hz Schaltspannung max. 100V AC/DC Schaltstrom max. 0.5A Anschlussleitung 4 X 0,25 mm² + Masse / L = 5 m Gehäusewerkstoff AL zul. Umgebungstemperatur +10°C bis +50°C Schutzart IP 65 nach EN 40050 Betriebsdruck -1 bis 25 bar Messabweichung waagerecht ± 3 mm senkrecht ± 6 mm Vorzüge - Das patentierte Verfahren erlaubt verschiedene Kabelmaterialien - Unabhängig von der Messlänge - Aufgrund der kleinen Bauform auch bei beengten Verhältnissen einsetzbar - Auch bei aggressiven Materialien korrosionsbeständig wegen breiter Materialienauswahl - Kapazitives Messprinzip arbeitet auf niedrigstem Energieniveau - Standard-Signalausgänge - Auch bei höheren Drücken einsetzbar (entsprechende Verschraubung) - Kontinuierliche Füllstandsüberwachung Wartung Kapazitive Füllstandssensoren sind wartungsfrei. Die Geräte dürfen nur durch den Hersteller repariert oder überholt werden. Hersteller - Thyracont Elektronic GmbH - Kobold - Endress + Hauser Messtechnik GmbH+Co. - Tippkemper Elektronik GmbH & Co KG Seite 25 von 57
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