Was ist kapazitive Füllstandsmessung? Wie funktioniert sie?
Kapazitive Füllstandsmessung ist eine Sensortechnologie, die den Füllstand von flüssigen, pastösen oder festen Medien in einem Tank oder Behälter bestimmt, indem sie die Kapazitätsänderung zwischen zwei leitfähigen Flächen misst. Dank hoher Genauigkeit, wartungsfreier Bauweise und vielfältiger Einsatzmöglichkeiten ist sie in der Industrie weit verbreitet.
Funktionsprinzip der kapazitiven Füllstandsmessung
Kapazitive Sensoren arbeiten nach dem Prinzip eines Kondensators:
- Es gibt zwei leitfähige Flächen.
- Zwischen diesen Flächen befindet sich ein dielektrisches Material.
- Mit dem Füllstand ändert sich die Dielektrizitätszahl.
- Der Sensor misst diese Änderung und berechnet daraus den Füllstand.
Die Technologie eignet sich für ein sehr breites Anwendungsspektrum – darunter Wasser, Öl, Kraftstoff, chemische Flüssigkeiten, Granulate und Pulver.
Vorteile der kapazitiven Füllstandsmessung
- Berührende oder berührungslose Messung möglich
- Wartungsfrei, da keine beweglichen Teile vorhanden sind
- Robust auch unter rauen Umgebungsbedingungen
- Hohe Temperaturstabilität
- Verschiedene Ausgangssignale wie 4–20 mA, 0–10 V oder MODBUS
Einsatzbereiche kapazitiver Füllstandssensoren
Die kapazitive Technologie wird zuverlässig in zahlreichen Branchen eingesetzt:
1. Kraftstoff- und Lagertanks
- Diesel, Benzin, LPG, AdBlue
- Öle und andere petrochemische Produkte
2. Industrielle Chemie
- Säuren und Laugen
- Abwasser und Prozessflüssigkeiten
3. Lebensmittel- und Getränkeindustrie
- Flüssige Lebensmittel
- Pulver und Granulate
4. Wasseraufbereitung
- Reinwasser und Trinkwasser
- Abwasser- und Schlammpegel
5. Automobil- und Industrieanwendungen
- Füllstandsüberwachung von Maschinenflüssigkeiten
- Schmiersysteme
Bauarten kapazitiver Füllstandssensoren
1. Berührender kapazitiver Sensor
Steht in direktem Kontakt mit dem Medium und bietet eine hohe Messgenauigkeit.
2. Berührungsloser kapazitiver Sensor
Kann von außen durch die Wand von Kunststofftanks messen und ermöglicht hygienische Lösungen.
Kalibrierung
Moderne kapazitive Füllstandssensoren werden wie folgt kalibriert:
- Der Wert für den leeren Tank wird eingestellt.
- Der Füllstand wird definiert.
- Der Sensor optimiert sich selbstständig auf das jeweilige Medium.
So wird bei unterschiedlichen Flüssigkeiten und Materialien eine hohe Genauigkeit erreicht.
Worauf Sie bei der Sensorauswahl achten sollten
- Dielektrizitätszahl des zu messenden Mediums
- Tankhöhe bzw. Messbereich
- Betriebstemperatur und Umgebungsbedingungen
- Benötigtes Ausgangssignal (4–20 mA, MODBUS usw.)
- Montageart
- Chemische Beständigkeit
