Zementlagerung ohne Radar!

Ging Ihnen das in der letzten Zeit auch so? Egal mit welcher Werbung oder Messeneuheit wir in den letzten Monaten und Jahren zum Thema Füllstandmessung konfrontiert wurden, stetig war es RADAR. Warum eigentlich?

Radar über alles (Radio Detection and Ranging)?

So wird dieses physikalische Prinzip der Mikrowellentechnik abgekürzt. Wer es genauer wissen möchte findet › hier eine schöne Ausarbeitung der Uni Stuttgart.

In den letzten Jahren wurde viel Kapital in dieses Segment investiert, um die Radar-Technologie weiterzuentwickeln und für die Füllstandstechnik brauchbar zu machen. Doch das finale Produkt, die 'eierlegende Wollmilchsau', auf die die Branche seit Jahrzehnten wartet, ist sie nicht geworden.

Die Grenze der Radar-Technik

Radar ist also eine Mikrowelle, die es am Seil geführt und als Abstrahlung gibt. Das Frequentband liegt zwischen 0,3-300GHz. In jedem Fall ist es eine Abstandmassung und nutzt den Freiraum über dem zu messenden Produkt. Und damit beginnt das Problem beim RADAR. Alle Widrigkeiten zwischen Sensor und Produkt nehmen Einfluss auf die Messergebnisse. Genau wie das Produkt selbst, durch das die Funktion der Radarstrahlen, gerade bei klebenden oder brückenbildenden Produkten und dem jeweiligen Schüttwinkel, erheblich eingeschränkt wird. Rutscht der DK-Wert (DielektrizitätsKonstante) unter 1,4, verlieren sich die Strahlen und reflektieren nicht mehr korrekt. Damit kommt die Radar-Technik schnell an ihre Funktionsgrenze.

Es gibt viele physikalische Lösungen für die Füllstandmessung. Im Endeffekt interessiert diese Information nur wenige Branchen. Denn am Ende des ganzen Rechenverfahrens möchte der Anlagenbetreiber wissen, wie viel Gewicht in Tonnen in seinem Silo oder Behälter sind. Im Bereich der Lebensmittelindustrie am besten ohne Produktkontakt. Also sehr viel Aufwand für ein unbeliebtes Ergebnis.

Bei einem unserer letzte Aufträge haben wir, durch die Fehlfunktion der vorhandenen Radartechnik in einem Edelstahlbehälter, die Aufgabe gestellt bekommen, das Silo zu verwiegen. Man war anfänglich skeptisch, da es sich um eine bestehende und integrierte Anlage mit dem Inhaltsstoff Zement handelte. Mit den angezeigten Füllständen war keine ungestörte Produktion möglich. Die Unsicherheit der Lagerware führte zu Fehlbestellungen und letztendlich zu erhöhten Kosten.

Der Durchbruch

Nach der Installation unserer StrainCell und einer Vor-Kalibrierung bei laufendem Betrieb erhielten wir schon von Anfang an, nach jeder Belieferung durch den LKW, eine hohe Reproduktion der Messwerte. Nach der End-Kalibrierung haben wir eine Wiederholgenauigkeit von 1-1,5% pro LKW-Füllung erzielt. Die Genauigkeit unserer Werte in Bezug auf das Systemgewicht von 40to war im Ergebnis noch erheblich besser. Die Kurve in der Grafik zeigt den Verlauf der Messergebnisse innerhalb einer Produktionswoche.

Blau = StrainCell    Schwarz = Radar

Und eine vorangegangene Messung im Juni/Juli 2015