Kapazitive Sensoren in Bestform – Die Serie 26

Einst entwickelt, um die Abtastung von zähflüssigen und anhaftenden Produkten zu optimieren, haben sich die kapazitiven Näherungsschalter und Sensoren der Serie 26 inzwischen geradezu zu Problemlösern mit viel Potenzial entwickelt.

Von der Natur inspiriert, haben unsere Entwicklungsingenieure die halbkugelförmige aktive Fläche des Gehäuses gestaltet, um damit zu erreichen, dass anhaftende Materialien besser und schneller ablaufen können. Das hat sich in der Praxis auch bestätigt.

Als zweiter Schritt, wurde diese Form auch auf die Anordnung der Messelektroden übertragen. Das führte erwartungsgemäß zu einem viel höheren Primärsignal, aufgrund der erheblich größeren aktiven Fläche. In Verbindung mit der verwendeten High-Performance Technologie des Schaltkreises wurde damit ein kapazitiver Näherungsschalter mit ganz hervorragenden Eigenschaften geschaffen.

Links Beispiel klassische Elektrode, rechts halbkugelförmig. Eine größere aktive Fläche erhöht das Primärsignal.

Jeder kann sehen und erahnen, anhand der geometrischen Form, dass es sich um besondere Geräte handelt. Viel überraschender und überzeugender sind aber die elektronischen und messtechnischen Eigenschaften, welche die Erwartungen der Entwicklungs-Ingenieure weit übertroffen haben.

Welche Bauformen sind verfügbar?

Diese Sensoren werden mit unterschiedlichen Einbaulängen und Gewinden angeboten, wie M22, M30, M32, und 1“.

Beispiele von verfügbaren Bauformen

Für eine optimale Prozesseinbindung sorgt auch die Triclamp-Variante und es stehen eine Reihe von Adaptern für gängige Prozessanschlüsse als Zubehör zur Verfügung.

Edelstahlschweißstutzen DN 25 und Triclamp-Befestigungsklammer, passend zu kapazitiven Sensoren der Type KAS-70-… or 80-26-A-PTFE-Tri100°C

Verschiedene Einschweißstutzen G 1/2 und 1“

Milchrohrverschraubung nach DIN 11851 G1“
Von links nach rechts: Kegelmutter, Überwurfmutter, Varivent

Adapter und Rohrverschraubungen1/2“ und 1“

Kunststoffrohrverschraubung, passend zu Type KAS-80-26-A-PTFE-PFS1-Y5. Rohrlänge max. 2 m. Mit diesem System kann der Anwender den Sensor so montieren, dass er bis zu 2 m tief in den Behälter ragt.

Kunststoffschweißadapter, passend für KAS-80-26-A-PTFE-PFS2. Die Adapter können an Kunststoffbehältern angeschweißt und dann der Sensor mit der Überwurfmutter dicht verschraubt werden.

Einbaulage nicht vorgegeben

Muss man eine bestimmte Einbaulage berücksichtigen?

Diese kapazitiven Sensoren der Serie 26 arbeiten unabhängig von der Einbaulage. Sie können von oben, unten seitlich oder schräg montiert werden. Es gibt keine vordefinierte Einbaulage, die vom Anwender berücksichtigt werden muss. Der Sensor ist, wie alle klassischen nicht bündigen kapazitiven Sensoren lediglich so einzubauen, dass die aktive Fläche des Sensors bei der Einstellung von dem abzutastenden Produkt umgeben ist. Es versteht sich von selbst, dass die Stelle an der gemessen wird so gewählt ist, dass der Materialfluss nicht behindert wird.

Nichtbündiger Einbau

Was bedeutet der Begriff „nichtbündiger Einbau bzw. nichtbündig in Metall einbaubar“?

Der Begriff nichtbündiger Einbau bezieht sich auf die Elektrodenanordnung und die Art der Messung. Sensoren für nichtbündigen Einbau sind so konzipiert, dass Sie mit dem abzutastenden Produkt in Kontakt sind. Die aktive Fläche ist seitlich und nach vorne ausgerichtet. Deshalb ragt die aktive Fläche in den Behälter hinein. Bei Montage von 2 oder mehreren nichtbündig einbaubaren Sensoren nebeneinander muss ein Zwischenraum / Freiraum vorgesehen werden, der mindestens 3 x dem Durchmesser des Sensors entspricht.

Bei nichtbündig einbaubaren Sensoren ragt der Sensorkopf in den Behälter und kommt direkt in Kontakt mit dem abzutastenden Material

CIP und SIP kein Problem

Was ist bei CIP / SIP zu beachten?

In der Lebensmittel-, Chemischen- und der Pharmazeutischen Industrie ist CIP und SIP unerlässlich, um die Hygienestandards einzuhalten und einen reibungslosen Produktionsverlauf zu gewährleisten.

Das ist bei dem Design der kapazitiven Sensoren der Serie 26 berücksichtigt worden. Der Bereich der aktiven Zone der Sensoren ist so gestaltet, dass SIP / CIP bei 121°C in spannungslosem Zustand des Sensors möglich ist.

Mit PEEK-Gehäuse IP 69 K

Ist IP69K möglich?

Modelle mit PEEK-Gehäuse bieten die IP Klasse IP69K

Testkonditionen für IP 69K entsprechend der Norm

Umgebungstemperatur je nach Model bis zu 100°C

Wie hoch kann die Umgebungstemperatur sein?

Wie bei den klassischen kapazitiven Sensoren beträgt die zulässige Umgebungstemperatur -25…+70°C. Als Variante sind Modelle verfügbar, die bis max. +100°C einsetzbar sind.

Sensoren sind Mediumoptimiert

Was bedeutet Medium optimiert = Eine Empfindlichkeitseinstellung für unterschiedliche Produkte.

Die Elektronik der Sensoren der Serie 26 ist mediumoptimiert. Das heißt, sie ist so konzipiert, dass man mit nur einer Sensitivitätseinstellung unterschiedliche Produkte detektieren kann. Dies ist besonders vorteilhaft, bei Applikationen bei denen die Dielektrizitätskonstante des zu erfassenden Produktes oder die Schüttdichte variiert oder bei Anwendungen bei denen die Produkte gewechselt werden wie bei der Verpackung von unterschiedlichen Produkten.

Unterschiedliche Gehäusematerialien verfügbar. PTFE und PEEK sind Standard

Welches Gehäusematerial wählt man für welche Applikation – PTFE oder PEEK?

Beide Materialien sind FDA konform und haben hervorragende Eigenschaften in Bezug auf die chemische Resistenz. Auch die zulässige Umgebungstemperatur ist ziemlich gleich. Unterschiede gibt es zum Beispiel bei der mechanischen Beanspruchung.

MaterialChemische BeständigkeitFDA-KonformAbrasionsbeständigkeitDruckbelastung (frontseitig)
PTFEsehr gut*Jageringmax. 3 bar
PEEKsehr gut*Jagutmax. 10 bar

* Details auf Anfrage

Der Einsatz der von uns verwendeten Gehäusewerkstoffe beruht auf den Angaben und technischen Spezifikationen des jeweiligen Werkstoffes und Herstellers. Obwohl RECHNER Sensors über vielfältige Applikationserfahrung der verwendeten Werkstoffe verfügt ist im Einzelfall eine vorherige Einsatzprüfung durch den Anwender notwendig

Durch die Verwendung von FDA-konformen Werkstoffe PEEK oder PTFE, können die Sensoren im Lebensmittelbereich oder in der Pharmazie eingesetzt werden.

Sensoren der Serie 26 werden gerne als Ersatz für Schwinggabeln, Drehflügelmelder oder Schwimmerschalter verwendet

Für welche Anwendungsbereiche eignen sich die Sensoren der Serie 26

Die Anwendungsbereiche für die kapazitiven Sensoren der Serie 26 sind vielfältig. Sie können Füllstände von Produkten mit eine Permittivität ab 1,1 erfassen. Produkte können sein:

  • Schüttgüter, wie Kunststoffgranulate, Pulver, Getreide, etc
  • Flüssigkeiten, wie Wasser, Fruchtsaft, Wein, Öl, chemische oder pharmazeutische Lösungen und vieles mehr.
  • Pasten im Lebensmittelbereich, Leime, Harze und Klebstoffe

Die kapazitiven Sensoren der Serie 26 werden gerne eingesetzt für Applikationen, wo früher Schwinggabeln verwendet wurden und somit zusätzlich ein bekanntes Problem gelöst ist. Anwender kennen die Probleme mit Schwinggabeln, in dem zum Beispiel das abzutastende Produkt innerhalb der Gabel blockiert oder die Schwinggabel sich frei vibriert und selbst das sie umgebende Material verdichtet und so zu Fehlmessungen führt.

Sensoren der Serie 26 arbeiten ohne mechanische Betätigungskraft

Ähnlich problematisch sind Drehflügelmelder oder Schwimmerschalter. Alle derartigen Produktionsausfälle und Wartungsarbeiten können nun ausgeschlossen werden. Die kapazitiven Sensoren der Serie 26 arbeiten ohne mechanische Betätigungskraft. Sie unterliegen somit keinem Verschleiß, keiner Wartung und weisen eine von der Schalthäufigkeit unabhängige Lebensdauer auf.

Gibt es auch Ex-geschützte Modelle für ATEX bzw. IECEx?

Die Anzahl der Anwendungsbereiche für Sensoren mit ATEX-Zulassungen steigt stetig. Dies betrifft nicht nur die klassischen Anwendungen in der Petrol- oder Chemischen Industrie oder in Mühlen. Viele andere Industriebereiche sind inzwischen als explosionsgefährdete Zonen definiert und müssen dem entsprechend ATEX geprüfte und zugelassene Messinstrumente verwenden. Sowohl für Gas als auch für staubexplosionsgefährdete Bereiche stehen Sensoren der Serie 26 zur Verfügung:

Gas Ex-Zonen 0, 1 und 2
Staub Ex-Zonen 20, 21 und 22

Die Serie 26 beinhaltet ATEX-zugelassene Sensoren mit integrierter Auswerteelektronik, so genannte „all in one“ Modelle aber auch NAMUR Sensoren, die mit separater Auswerteelektronik angesteuert werden.

= “All in one“ version Sensor mit NPN oder PNP Transistorausgang

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ATEX Sensor und Ex Barriere

= Version mit separater Auswertung