Füllstandssensoren - Kapazitive Füllstandsmessung für individuelle Anforderungen

Durch kapazitive Füllstandssensoren wissen Geräte immer,
wieviel sie im Tank haben

Kapazitive Sensoren von EBE für den Bereich der Füllstandsmessung übernehmen vielfältige Aufgaben in Großserien-Produkten und industriellen Anwendungen. Die Sensorsysteme überwachen Füllstände und Flüssigkeitsspiegel zum Beispiel in

• Haushaltsgeräten: Kaffeemaschinen, Dampfgarer, Waschmaschinen, Trockner, Dampfbügeleisen

• Produktionsanlagen: Lebensmittel- und Getränkeindustrie, chemische und pharmazeutische Industrie

• Fahrzeugen

• Medizintechnik

Neben kontinuierlich messenden Füllstandssensoren umfasst das Programm auch Füllstandsmessung mit diskreter Schaltschwelle. Die Sensoren werden zielgerichtet und individuell entwickelt.

Füllstandssensoren für raue Umgebungen und viskose Flüssigkeiten

Die Entwicklung erfolgt nach den applikationsspezifischen Anforderungen und Eigenschaften des Mediums. Die beiden von EBE begründeten Technologien capaTEC^® und corTEC^® bilden die Ausgangsbasis der Produktentwicklung. Beispielsweise kommt bei stark anhaftenden Medien corTEC^® zum Einsatz. Füllstandssensoren von EBE bleiben dauerhaft stabil bezüglich Temperatur und Luftfeuchtigkeit unter Ausschluss von Betauung. Sie können Flüssigkeitsfilme und Kondensat im Tank ausblenden und kompensieren. Ferner ist das System robust gegen parasitäre Kapazitäten. Solche Störer können beispielsweise bei Berührung eines gefüllten Tanks auftreten. Ebenso können metallische Komponenten in der Umgebung des Tanks einen Einfluss ausüben. Auch ein möglicher Masseschluss der Flüssigkeit hat keinen Einfluss auf das Messsystem. Dieser Effekt kann beispielsweise bei Kontakt mit einer metallischen Pumpe auftreten.

Bei nichtleitfähigen Tankmaterialien kann der Füllstandssensor außen am Tank platziert werden. Die Messung erfolgt in diesem Fall berührungslos durch die Wandung. Bei planbaren Geometrien lassen sich die Elektroden kostengünstig in der Leiterplatte integrieren. Bei Geräten mit einem entnehmbaren Tank ist eine Präsenzerkennung des Tanks problemlos durch eine weitere Gehäusewand hindurch möglich. In metallischen Tanks kann der Füllstandsmessung in Form einer Stabsonde durchgeführt werden.

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Entwicklung von Füllstandssensoren für das individuelle Kundenprojekt

EBE sensors + motion entwickelt Füllstandssensoren spezifisch für die indivuduelle Applikation des Kunden. Die Geometrie des Sensors lässt sich dem verfügbaren Bauraum exakt anpassen. Die Montage und Planung der Großserienfertigung entstehen in enger Abstimmung mit der Konstruktionsabteilung des Kunden. Bei der Entwicklung eines individuellen Füllstandssensors ist das Design der Elektroden ein ausschlaggebender Faktor. Da die Kunststoffe und Materialdicken der Tankwände in jedem Projekt variieren, wird der Sensor für eine optimale Performance individuell angepasst.

Mittels 3D-Feldsimulation lassen sich die Elektroden für die Einsatz- und Umgebungsbedingungen optimieren und vorab berechnen. Da das elektrische Messfeld des Füllstandssensors auch die Materialien des Tanks durchsetzt, werden diese zu einem Teil des Sensorsystems. Die Schnittstellen des Sensors, Konnektoren und die Form der Signalausgabe realisiert EBE ebenfalls exakt nach Kunden- Anforderungen. So lassen sich die Füllstandssensoren schnell und unkompliziert in bestehende Umgebungen ohne Redesign des Geräts integrieren.

Herausragende Merkmale der Füllstandssensoren von EBE:

• Berührungsloses kapazitives Messen durch Behälterwand und Maschinengehäuse.
• Volle Kompensation von Temperatur und Feuchtigkeit.
• Die Algorithmen unterscheiden Flüssigkeitssäulen, Tropfen und Kondensat.
• Sie können sogar Biofilme an der Behälterinnenwand erkennen, signalisieren und deren Einfluss ausblenden.
• Berührungen des Behälters oder elektromagnetische Einflüsse stören die Füllstandssensoren nicht.
• Leerbehälter werden verlässlich erkannt.
• Individuelle Befestigungsmöglichkeiten an Behältern und Gehäusen möglich:
  Kleben, Schrauben, Heißverstemmung, Kunststoffhalter, Umspritzung.

Kapazitive Füllstandssensoren – ideal für Haushaltsgeräte

Kapazitive Füllstandssensoren von EBE erweisen sich als zuverlässige Helfer in Haushaltsgeräten. Einige Vorteile.

• Kaffeemaschinen:
  • Größere Gestaltungsfreiheit beim Tank, weil kein Schwimmer nötig ist.
  • Einfache Tank-Geometrie, günstigere Kunststoff-Spritzwerkzeuge.
  • Fehlerfreie Füllstandmessung trotz Biofilm im Tank.
  • Alternative Technik zur Überwachung des Kaffeebohnen-Behälters.
  • Fehlerfreie, kontaktlose Bestimmung des Füllstands der Tropfschale.

• Dampfgarer bzw. -Backöfen :
  • Hitzebeständiger Sensoren für die Dampferzeuger-Einheit.
  • Berührungslose Messung des Wasservorrats durch die Behälterwand.
  • Eindeutige Differenzierung von Wasser, Tropfen und Kondensat.
  • Automatische Signalisierung des Nachfüllbedarfs.
  • Sichere Präsenzerkennung des leeren Behälters.

• Waschmaschinen und Trockner:
  • Robuster Sensor für Aquastop-Systeme und Kondensat-Behälter.
  • Mehr Platz in der Maschine aufgrund der miniaturisierten Bauform der Sensoren.
  • Keine Teile, die aufgrund von Ablagerungen oder Verschleiß hängenbleiben.
  • Kontaktlose Detektion ohne Störung durch Schmutz oder Flusen.

• Dampfbügeleisen:
  • Kostenneutraler Ersatz konventioneller Reedschalter mit Magnet-Schwimmer.
  • Detektion des Füllstands durch die Behälterwand.
  • Einfache Tank-Geometrie, günstigere Kunststoff-Spritzwerkzeuge.
  • Keine Schwimmer notwendig, die aufgrund von Ablagerungen oder Verschleiß hängenbleiben.