09. - 10. OKTOBER 2024
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Nachrüstbare Gewichtsmessung für Silos – jetzt noch präziser mit “smarter” Auswerteeinheit
Hense Wägetechnik GmbH

Nachrüstbare Gewichtsmessung für Silos – jetzt noch präziser mit “smarter” Auswerteeinheit

„Smart Gauge System optimiert nachrüstbare Silogewichtsmessung Zur zuverlässigen Inventarkontrolle von Silos sind Wägezellen nach wie vor die erste Wahl. Der Preis von Wägezellen zur Verwiegung neuer Silos ist in den letzten Jahren stetig gesunken – und

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„Smart Gauge System optimiert nachrüstbare Silogewichtsmessung

Zur zuverlässigen Inventarkontrolle von Silos sind Wägezellen nach wie vor die erste Wahl. Der Preis von Wägezellen zur Verwiegung neuer Silos ist in den letzten Jahren stetig gesunken – und das bei gestiegener Genauigkeit und einfachem Einbau aktueller Wägemodule. Trotzdem gibt es nach wie vor eine sehr große Anzahl bestehender Silos ohne (funktionierende) Inhaltskontrolle. Die Folgen sind oft gravierend und reichen von Produktionsausfall bis zum Zurückschicken von Silofahrzeugen, die nur einen Teil ihrer Fracht entladen konnten. Silofahrzeuge werden über- oder unterladen, da die einzige Hilfestellung oft eine Stoppuhr und die Erfahrung des Verladers ist.
Für Silos auf Stahlunterkonstruktionen gibt es seit vielen Jahren Lösungen, bei denen spezielle, auf Dehnungsmessstreifen basierende Sensoren, an die Stützkonstruktion geschraubt werden. Die Sensoren erfassen dabei die aus der Gewichtsänderung im Silo resultierende Stauchung, Dehnung oder Scherung. Diese Signale sind linear proportional zum Siloinhalt. Die Messung über DMS-Sensoren ist wartungs- und verschleißfrei – die korrekte Auslegung der Nachrüstsysteme erfordert, speziell bei Silos auf einer gemeinsamen Unterkonstruktion, viel Erfahrung.
Hense Wägetechnik beschäftigt sich seit vielen Jahren mit der Nachrüstung von Silos und kann zahlreiche Referenzen in allen Industriebereichen benennen. Auf der Grundlage dieser Erfahrung entwickelten die Hense Techniker nun ein neues Auswertesystem „Smart Gauge“ mit verbesserter Messgenauigkeit, Überwachung der Einzelsensoren und störsicherer Übertragung der Sensordaten über ein Bussystem.

Zur Verdeutlichung der Vorteile soll zunächst der Stand der Technik kurz beschrieben werden.

Stimmen die konstruktiven Voraussetzungen, so lässt sich mit hochwertigen DMS- Sensoren ein Langzeit Messfehler (Sommer/Winter) zwischen 1-2% bezogen auf den max. Nettoinhalt erzielen. Der Kurzzeitfehler, z.B. bei der Verladung von Silofahrzeugen, ist um Faktor 3 bis 5 geringer (0,2 – 0,5%). Diese Eigenschaft macht die Messmethode sehr interessant für die Vorverladung von Silofahrzeugen. Die meisten Dehnungsmessstreifen -Sensoren bieten eine „Grundgenauigkeit“ von 0,1 – 0,2%. Gute Sensoren sollten optimal temperaturkompensiert sein. Ein qualitativ hochwertiger Sensor reagiert im montierten Zustand nicht auf gleichmäßige Änderung der Umgebungstemperatur. Da sich Sensor- und Stützenmaterial gleich ausdehnen, ändert sich das Sensor- Ausgangssignal nicht. Der Sensor reagiert ausschließlich auf Längenänderung durch Stauchung, Dehnung oder Scherung bei Be- und Entlastung des Silos. Bei frei stehenden Silos kann sich dem Nutzsignal jedoch eine Störgröße überlagern. Diese entsteht durch die Sonneneinstrahlung, die den Siloträger einseitig erwärmt und somit „verbiegt“. Diese Biegung führt zu dem typischen Messfehler von 2%.

Zur Kompensation der Biegung montieren die Hense Techniker daher häufig 2 Sensoren pro Träger; eine Isolation im Bereich der Sensoren hilft die ungleichmäßige Erwärmung zu verringern. Die Montage einer DMS – Gewichtsmessung dauert etwa 6 Stunden; hinzu kommt der Aufwand für Verkabelung und Vergleichswiegungen. Das System eignet sich für nahezu alle Silos auf vertikalen oder horizontalen Trägern (wenn diese nicht von zwei Silos gleichzeitig genutzt werden).

Mit dem neuen Auswertesystem „Smart Gauge“ von Hense Wägetechnik lässt sich die Systemgenauigkeit deutlich steigern. Das „Smart Gauge“ – System besteht aus der „intelligenten Klemmdose“ und einer Auswerteeinheit mit spezieller Software. Die Sensoren werden mit der „intelligenten Klemmdose“ einzeln überwacht und das Signal im Display angezeigt. Beim Anschrauben lässt sich das mV-Messsignal der Sensoren als wichtige Montagehilfe direkt ablesen. Dadurch sind bei der Montage keine speziellen Mess- oder Testgeräte mehr erforderlich. Sensoren- oder Leitungsfehler werden im Display als Klartext angezeigt und zusätzlich über den CAN- Bus zur „Smart Gauge“ – Auswerteeinheit übertragen. Beim Einsatz von mehr als 4 Sensoren lassen sich bis zu acht Klemmdosen über den Bus vernetzen.
Durch den betriebssicheren CAN-Bus ist es auch möglich, die Auswerte Elektronik mehrere hundert Meter entfernt zu montieren. Im gut ablesbaren Display werden Gewichtswert, Verladewert und Systemfehler angezeigt.
Die Auswerteeinheit bietet mehrere Ausgänge (4 – 20mA analog, Grenzwerte oder Profibus) sowie zwei Eingänge zur Feststellung des Prozessstatus (Befüllen u. Entleeren).
Eine „intelligente Software“ eliminiert den Großteil der durch Sonneneinstrahlung hervorgerufenen Messfehler.
Bestehende Messeinrichtung können mit dem „Smart Gauge“ – System optimiert werden. Selbst Silos auf Aluminium oder Stahl- Standzarge lassen sich mit der neuen Technik nachrüsten.

Das Ergebnis ist eine höhere Genauigkeit bei gleichzeitig optimierter Betriebssicherheit.

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