Radar-Füllstand-Messgerät sorgt für sicheren Betrieb im Rotationsfilter

Ausgangspunkt für die Produktion der pflanzliche Inhaltsstoffe sind beim belgischen Unternehmen Cosucra die Felder, auf denen Chicorée und Erbsen wachsen. Erbsen enthalten bis zu 25 % Eiweiß, viele Aminosäuren und ihre Zellwandfaser ist ein natürlicher, funktioneller Bestandteil von Ballaststoffen. Zichorien, auch gemeine Weg­warte genannt, gibt es in zwei Varianten, einmal als Salat (hier kennt man sie als Chicorée) und zum anderen als Wurzelzichorie. Die Gemüse durchlaufen mehrere Ver­arbeitungsstufen bis ihre wertvollen Inhaltsstoffe als fertige Produkte in der ganzen Welt vertrieben werden.

Seit über 25 Jahren trägt dabei der Messtechnik-Hersteller Vega mit seinen Messgeräten zu einer sicheren Produktion bei und ist mit ganz verschiedenen Sensoren im Werk Warcoing vertreten – etwa zur kontinuierlichen Füllstand- oder Grenzstand-Messung oder aber auch mit Druck-Messumformern. Zu den Argumenten für die Geräte aus Schiltach zählen laut Vincent Vercamst ein geringer Wartungsaufwand, eine hohe Langzeit-Zuverlässigkeit sowie die Robustheit.

Ganz neu dabei – seit Anfang des Jahres 2021 – ist nun das kompakte Radar-Füllstand-Messgerät Vegapuls C 21. Dieses kommt bei der Herstellung von Inulin zum Einsatz. Inulin wird aus der Wurzelzichorie gewonnen, die hauptsächlich aus Wasser, Fruchtfleisch sowie un­löslichen Zuckern besteht, aber auch etwa 16 % Inulin enthält. Dabei handelt es sich um einen natürlichen Ballaststoff, der in der Lebensmittelherstellung zum Einsatz kommt, um die Textur und den Geschmack zu verbessern, aber auch viele ernährungsphysiologische Vorteile bietet. So wird Inulin als Stärkeersatz in der Therapie von Diabetes mellitus eingesetzt.

Die ersten Schritte bei der Gewinnung von Inulin erinnern dabei an die Ver­arbeitung von Zuckerrüben. So wird Inulin durch ein schonendes Heißwasser-Verfahren gewonnen. Die flüssige auf­konzentrierte Lösung aus der Zichorienwurzel wird dann zu Ballaststoffen in flüssiger oder Pulverformweiterverarbeitet. Dieser Prozess gliedert sich in die folgenden Verarbeitungs­schritte: Waschen – Reiben – Filtrieren – Eindampfen – Absacken und Lagern. Dabei sind Temperaturen von bis zu 90 °C an der Tagesordnung.

Hier kommt nun das berührungslose Radar-Füllstand-Messgerät ins Spiel. Es eignet sich für einfache Anwendungen, in denen dennoch eine hohe Schutzart erforderlich ist. Der Filtrationsprozess ist solch eine typische Anwendung, die Genauigkeit und Robustheit vom Sensor fordert. Hierbei dreht sich ein Rotationsfilter in einem mit Wasser und Sand gefüllten Trog. Mithilfe einer Vakuumpumpe wird der Sand am Umfang des Filters abgesaugt. Die Vakuumpumpe läuft während des gesamten Sandauffang-Prozesses. Der Trog wird entleert und anschließend wieder mit dem zu filternden Produkt gefüllt. „Auf diese Weise werden die Verunreinigungen in unseren Pro­dukten durch den Sand herausgefiltert“, erklärt Vercamst.

Dabei misst der Sensor zunächst den Abstand zwischen dem Sensor und dem leeren Filter – dieser ist quasi der Nullpunkt. Während des Filtrationsprozesses misst das Gerät kontinuierlich die Dicke der Sandschicht an der Außenseite des Rotationsfilters. „Wir analysieren den Abstand zwischen Sensor und Rotationsfilter. Damit überprüfen wir ständig die Sanddicke im kritischen Bereich. Denn die Dicke des Sandaufbaus beeinflusst die Filtrationsqualität des Produktes“, so Vercamst. „In der Vergangenheit hatten wir immer wieder Probleme mit der Sandstabilität, was jedes Mal hohe Kosten verursacht hat“, berichtet der Wartungsleiter. Nun kann mit dem neuen Sensor der Filtrationsprozess sehr genau gesteuert werden.

Die Anwendung zeigt, dass der Sensor exakte Mess­ergebnisse unabhängig vom Medium oder den Prozess- und Umgebungsbedingungen liefert. Dies liegt neben der optimierten Signalverarbeitung auch an der 80-GHz-Radartechnologie. Durch die hohe Fokussierung lässt sich der Radarstrahl damit fast punktgenau auf das zu messende Medium ausrichten. Störungen, etwa durch Anhaftungen am Antennensystem, werden einfach ausgeblendet. Gleichzeitig ist der Sensor so klein, dass er überall installiert werden kann. Eine Eigenschaft, die gerade an älteren, gewachsenen Standorten sehr geschätzt wird.

Bislang wurde der Filtrationsprozess in der Chicorée-Anlage meist visuell durch die Bediener überwacht. „Wir hatten es auch mit der Laser- und Ultraschall­technologie versucht, allerdings ließ die Zuverlässigkeit zu wünschen übrig. Auch Geräte anderer Hersteller kamen mit den Anforderungen des Prozesses nicht zurecht“, erinnert sich Vercamst. Erst mit dem neuen Radar-Füllstand-Messgerät kam Ruhe in puncto Messgenauigkeit, Zuverlässigkeit und Wiederholbarkeit in den Prozess. Auch seine Beständigkeit gegen Dampf und Spritzwasser überzeugte das Team um Vercamst.

Installiert war der neue Sensor dank Bluetooth und der intuitiven Bedienstruktur schnell. Gerade in rauen Umgebungen, im Ex-Bereich oder an schlecht zugäng­lichen Messorten werden Parametrierung, Anzeige und Diagnose durch Bluetooth erheblich erleichtert. Über die Eingabe der Seriennummer lassen sich zudem alle relevanten Informationen zum Gerät abrufen. Dies erleichtert spätere Wartungsaufgaben. Ein Konzept, das Vercamst auch bei anderen Messstellen überzeugt: Inzwischen ersetzt sein Team nach und nach unzu­verlässige Sensoren, wo immer es sich anbietet, durch neue Geräte des Herstellers.