Transparent gemacht

Füllstände bipolarer oder stark schäumender Flüssigkeiten zu erfassen, ist mit herkömmlichen kapazitiven Sensoren nicht so einfach: Bei dicken Behälterwandungen ist nicht nur die Justierung zeitaufwendig, auch führen Anhaftungen an der Behälter-Innenwand regelmäßig...

Füllstände bipolarer oder stark schäumender Flüssigkeiten zu erfassen, ist mit herkömmlichen kapazitiven Sensoren nicht so einfach: Bei dicken Behälterwandungen ist nicht nur die Justierung zeitaufwendig, auch führen Anhaftungen an der Behälter-Innenwand regelmäßig zu Fehlschaltungen und fehlerhaften Füllstandsangaben. Abhilfe verspricht ein selbstkompensierender Sensor.

Kapazitive Sensoren dienen der berührungslosen Erfassung beliebiger Objekte und eignen sich im Gegensatz zu ihren induktiven Pendants auch für nichtmetallische Materialien. Der Sensor kann entweder so eingebaut werden, dass er direkt mit dem Füllgut in Berührung kommt und ein Signal sendet, wenn ein vorher definierter Füllstand über- oder unterschritten wird, oder aber der Sensor erkennt Medien durch die Behälterwandung hindurch, ohne mit dem Füllgut in Berührung zu kommen. Dadurch erübrigen sich Bohrungen durch die Behälterwand hindurch, die später zu Dichtigkeitsproblemen und Leckagen führen können.

Das aktive Element eines herkömmlichen kapazitiven Sensors gleicht den Elektroden eines aufgeklappten Kondensators und besteht aus zwei konzentrischen Elektroden, der Sensor-Elektrode und der Abschirmung. Die beiden Elektroden sind im Rückkopplungszweig eines Hochfrequenz-Oszillators so angeordnet, dass er sich im ungedämpften Zustand im Gleichgewicht befindet und nicht schwingt. Dringt ein beliebiges Objekt in das elektrische Feld dieses Kondensators ein, kommt es zu einer Änderung der Koppelkapazität und der Oszillator beginnt zu schwingen. Wird eine bestimmte Schwingungsamplitude überschritten, kippt die nachgeschaltete Triggerstufe und der Schaltverstärker ändert seinen Ausgangzustand. Dabei kann die Schaltfunktion am Ausgang je nach Gerätetyp Schließer, Öffner oder Wechsler sein.