Füllstand messen Anleitung für Schüttgut und Flüssigkeiten

Das Wichtigste auf einen Blick

Schritt 1: Medium und Messprinzip festlegen

Zuerst legen Sie das Medium fest, denn davon hängt das Messprinzip ab. Flüssigkeiten mit niedriger Dielektrizitätszahl, etwa Öle oder Lösungsmittel, messen Sie mit geführtem Radar, weil freistrahlende Signale dort nur schwach reflektieren.

Bei wässrigen Medien und feinem Schüttgut arbeitet Freistrahlradar zuverlässig, etwa VEGAPULS, Endress+Hauser Micropilot oder Krohne OPTIWAVE. In staubigen Silos mit starkem Schwall ist ein 80-GHz-Gerät wie Siemens SITRANS LR die robustere Wahl. Ultraschall scheidet bei Vakuum, Überdruck und Schaumbildung aus.

Eine Produktübersicht zu Radar- und Ultraschallsensoren hilft, Bauform und Messprinzip gegeneinander abzugleichen. Hydrostatisch messen Sie über den Druck: Ein tauchfähiger Messumformer wie SITRANS LH100 hängt am Behälterboden, ein Überblick zu Druckmessumformern zeigt die Varianten. Die Dichte muss dabei konstant bleiben, sonst wandert der Messwert. Kleine Behälter und Hygieneprozesse deckt ein kompakter Sensor wie Sick LFP ab.

Die Werte sind Richtwerte aus Datenblättern und ersetzen nicht die Angaben des Herstellers.

Schritt 2: Behältergeometrie und Einbauort bestimmen

Zeichnen Sie den Behälter auf und markieren Sie Rührwerk, Einlauf, Auslauf, Heizschlangen und Schwallbleche. Radar braucht freie Sicht auf die Oberfläche. Platzieren Sie den Sensor außermittig und mit Abstand zur Wand, bei kleinen Behältern üblicherweise mindestens 200 mm, bei großen Durchmessern nach Herstellerangabe mehr. So fällt der Befüllstrom nicht direkt in den Messkegel.

Bei Silos und Reaktoren mit Beruhigungsrohr oder Bypass sind geführte Radarsonden im Vorteil, weil sie im Rohr geführt messen. Prüfen Sie die Einbaulänge: Die Sonde darf weder auf dem Boden aufliegen noch in den Auslauf ragen. Totzone und Messbereichsgrenzen gehören in die Messstellenliste, damit der Monteur sie beim Einbau zur Hand hat.

Schritt 3: Prozessbedingungen und Zulassungen prüfen

Druck, Temperatur, Viskosität, Abrasion und Hygiene bestimmen Werkstoff, Dichtung und Antennenform. Für abrasive Schüttgüter wählen Sie beschichtete oder keramische Antennen, für Lebensmittel und Pharma lebensmittelkonforme Dichtungen. In explosionsgefährdeten Bereichen brauchen Sie Geräte nach der Richtlinie 2014/34/EU mit passender Zündschutzart und Temperaturklasse.

Bei Druckbehältern kommt die Druckgeräterichtlinie hinzu. Für Abrechnungsmessungen gilt das Messgesetz mit Eichpflicht und Nacheichfristen. Klären Sie diese Punkte vor der Bestellung, weil Zulassungen Lieferzeit kosten und Umbauten am fertigen Behälter teuer werden.

Schritt 4: Montage, Parametrierung und Inbetriebnahme

Richten Sie den Sensor vor dem Abgleich aus, sonst wandert die Reflexion und der Messwert springt. Anschließend binden Sie das Signal über 4 bis 20 mA, HART, Profibus PA oder Modbus RTU in die Steuerung ein. Wiederkehrende Prüfungen und Instandhaltung regelt in Deutschland die Betriebssicherheitsverordnung.

Häufige Fragen

Welches Messprinzip eignet sich für Schüttgut?

Für feines, staubarmes Schüttgut reicht Freistrahlradar. Bei staubiger Atmosphäre, Schwall und grobem Korn nehmen Sie 80-GHz-Radar oder geführtes Radar. Ultraschall ist nur bei offener Atmosphäre ohne Staubschleier sinnvoll.

Wie groß muss der Abstand zur Behälterwand sein?

Bei Freistrahlradar sind mindestens 200 mm bei kleinen Behältern ein guter Startwert. Bei großen Durchmessern und glatten Wänden erhöhen Sie den Abstand nach Herstellerangabe, damit Mehrfachreflexionen nicht als Füllstand gedeutet werden.

Wann ist eine Ex-Zulassung nötig?

Sobald die Messstelle in einer explosionsgefährdeten Zone liegt. Dann brauchen Gerät und Anschlusskabel eine Zulassung nach Richtlinie 2014/34/EU, passend zu Zone, Gas- oder Staubgruppe und Temperaturklasse.

Wie oft muss die Messstelle geprüft werden?

Das legt der Betreiber in der Gefährdungsbeurteilung fest. Bei Abrechnungsmessungen gelten zusätzlich die Eichfristen des Messgesetzes. Unabhängig davon prüfen Sie den Abgleich nach jeder Änderung an Rührwerk, Einlauf oder Produkt.

Reicht ein Grenzstandschalter statt kontinuierlicher Messung?

Wenn Sie nur einen sicheren Punkt brauchen, etwa Überlaufschutz oder Trockenlaufschutz, ist ein Grenzstandschalter günstiger und einfacher. Für Bilanzierung, Dosierung und Regelung brauchen Sie einen kontinuierlich messenden Sensor.