Füllstandsanzeige mit M2M-Kommunikation
Ultraschall, Mikrowellen und Altöltanks für IoT
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Wahl der Messmethode
Altöltanks (Bild 1) in Werkstätten haben ebenfalls ein großes Optimierungspotenzial. Volle Tanks können überlaufen oder verursachen Mehraufwand beim Überführen des Öls in andere Gebinde. Ähnlich wie die mobilen Tanks und Festoffcontainer werden sie auch oft halb oder fast leer abgeholt. Eine Füllstandsüberwachung mit M2M-Kommunikation birgt hier Vorteile: Ein Überlaufen des Altöls kann verhindert werden und der Mehraufwand bei vollen Tanks entfällt. Außerdem kann der Recycler seine Routen optimieren und somit Planungssicherheit für den Kunden schaffen. Der Transport mit dem Lkw verursacht derzeit Kosten von 2 € pro Kilometer. Werden die Lkw-Routen an die Behälterfüllstände der Kunden angepasst, kann Zeit und Geld eingespart werden hinsichtlich ineffizienter Prozesse.
Die Wahl der Messmethode
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Füllstände zu überwachen: Zum Beispiel kann die Füllhöhe mit einem Drucksensor gemessen werden. Dieses Verfahren ist mediumberührend, aufwendig, teuer und vor allem bei niedrigen Behältern nicht genau. Dichteschwankungen des Mediums können das Messergebnis ebenfalls verfälschen.
Eine Alternative zu Drucksensoren sind kapazitive Messungen. Diese sind ebenfalls von den Materialeigenschaften abhängig. Die Dielektrizitätszahl verändert sich bereits bei kleinen Verunreinigungen, beispielsweise wenn Öl durch Wasser verschmutzt wird.
Die Messung der Reflexion ist eine berührungslose Messmethode. Sie ist von den Eigenschaften des Mediums unabhängig. Bei Reflexionsmessungen werden zum Beispiel Ultraschallwellen sensorisch detektiert. Ultraschallempfindliche Sensoren sind kostengünstig, bestehen jedoch aus Membranen, die empfindlich gegenüber Temperatur, Druck und Ölschaum sind. Eine einmalige Überfüllung oder fehlerhafte Montage kann die Messung dauerhaft verfälschen. Für unkritische Medien wie Heizöl, Wasser und darauf basierende Stoffe oder trockene Schüttgüter (Altglas oder Kleidung) ist die ultraschallbasierte Messmethode aufgrund des Preis-Leistungsverhältnisses die erste Wahl.
Im Vergleich dazu bieten Mikrowellensensoren weitere Vorteile: Sie sind robuster gegenüber Verschmutzungen und Veränderungen der Materialeigenschaften. Außerdem sind sie gegenüber Druck- und Temperatureinflüssen beständig. In der Praxis wird ein Mikrowellenpaket auf einen Wellenleiter eingekoppelt, der bis zum Tankboden reicht. Jede ausgestrahlte Mikrowelle folgt dem Leiter und wird analog dem Ultraschall an der Medienoberfläche reflektiert. Selbst bei Verschmutzungen des Leiters, zum Beispiel durch Öl, funktioniert die Messung zuverlässig.
Mehrwert durch Vernetzung
Erst durch die drahtlose Vernetzung und Messwertübertragung über große Strecken, kann das Potenzial der Füllstandssensoren zur Prozess- und Logistikoptimierung vollständig genutzt werden. Die Kombination bietet Planungssicherheit und macht neue Geschäftsmodelle möglich.
- Ultraschall, Mikrowellen und Altöltanks für IoT
- Wahl der Messmethode
- Wozu vernetzen?
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