Keine Kompromisse mehr

Der Autor Jürgen Skowaisa ist Produktmanager Radar bei der Vega Grieshaber KG, Schiltach

Radargeräte haben sich in der Chemie und Petrochemie sowie in der Schüttgutindustrie bewährt. Im Wasser- und Abwasserbereich wurden sie bisher nur dort eingesetzt, wo die Eigenschaften der Mikrowellentechnik wesentliche Vorteile in der Anwendung boten. Meist wurden Ultraschallsensoren zur berührungslosen Messung von Füllständen, Pegeln oder für die Durchflussmessung eingesetzt. Sie galten als „Stand der Technik“ in dieser Branche, da sie eine ausreichende Performance zu einem akzeptablen Preis boten. Vielen Anwendern waren die Schwächen der Ultraschalltechnik nicht bewusst oder sie haben Kompromisse akzeptiert. Betrachtet man sich aber die typischen Messaufgaben in der Abwasserbranche genauer, zeigt sich, dass die Radartechnik der Ultraschalltechnik deutlich überlegen ist.

Bei zu geringem natürlichen Gefälle wird das Abwasser in Pumpwerken angehoben und in mehreren Stufen zur Kläranlage geleitet. Neben Druckmessumformern werden zur Pumpensteuerung Ultraschallsensoren eingesetzt, die berührungslos den Füllstand des Abwassers erfassen. Der Vorteil der Radartechnik in dieser Anwendung ist der wartungsfreie und zuverlässige Betrieb unter allen Prozessbedingungen. Die sehr gute Fokussierung der Radarsignale liefert auch bei beengten Platzverhältnissen und starken Anhaftungen an der Schachtwand zuverlässige Messdaten. Auch haben Rohrleitungen, große Pumpengehäuse oder Leitern keinen Einfluss auf die Ergebnisse. Selbst bei stark turbulenten Wasseroberflächen oder Schaumbildung durch die Einleitung von Waschmittelrückständen ist eine einwandfreie Funktion der Pumpensteuerung sichergestellt.

Damit die Kläranlage bei heftigem Regen nicht überlastet wird, dienen Überlaufbecken als Puffer. Die unterirdischen Becken werden geflutet und das Abwasser wird kontrolliert weitergeleitet. Reicht das Volumen des Beckens bei extremen Niederschlägen nicht aus, um die Wassermengen aufzunehmen, wird das Wasser durch einen Überlauf abgeleitet. Die Menge dieses „Abschlags“ muss gemessen und dokumentiert werden. Bei Radarsensoren kann bis an das Antennensystem heran gemessen werden; einen einzuhaltenden Mindestabstand wie bei Ultraschallsensoren gibt es nicht. Der Inhalt der Becken kann also in der gesamten Höhe bis zur Decke erfasst werden. Durch Einsatz eines einfachen Metallreflektors als Spiegel lässt sich das Radarsignal umlenken, was den Abstand nochmals reduziert.

Die hohe Genauigkeit eines Radarsensor von ±2 mm stellt neben der zuverlässigen Messung des Füllstandes auch eine genaue Dokumentation der Abschlagsmenge sicher. Der Radarsensor ist durch die Schutzart IP68 (2 bar) bei Überflutung geschützt und arbeitet völlig wartungsfrei.

Damit die Vorteile der Radartechnik auch in der Wasserbranche genutzt werden können, wurden die Sensoren an die hier herrschenden Randbedingungen angepasst:

Auf Prozessanschlüsse aus Edelstahl wurde bewusst verzichtet, um die Kosten zu reduzieren.

Resultat ist ein Radarsensor, der auch preislicher optimal für die Wasserbranche passt. Der „Vegapuls WL 61“ bietet gegenüber Ultraschallsensoren in allen typischen Anwendungen dieses Bereiches wesentliche Vorteile: Unabhängig von den Umgebungsbedingungen wie Temperaturschwankungen, Sonneneinstrahlung, Regen, Schneefall oder Nebel misst er immer die exakte Füllhöhe.

Die verfügbaren Montagetools ermöglichen es dem Anwender den Sensor einfach und ohne zusätzliche Kosten zu montieren. Eine Integration in bestehende Anlagen ist mit dem 4- bis 20-mA-Stromausgang leicht möglich, die Bedienung erfolgt digital über das überlagerte Hart-Signal.

Der Radarsensor Vegapuls WL 61 wurde bereits nach der neuen Europäischen Norm EN 302729 für den „Einsatz von Radarsensoren zur Füllstandmessung im Freien“ entwickelt und entspricht den neuesten Richtlinien, die erst im vergangenen Jahr verabschiedet wurden.

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