DE20320674U1 - Feldgerät mit einer Teileinheit aus einem keramischen Pulver - Google Patents

Abstract

Feldgerät (1) zur Bestimmung und/oder Überwachung einer physikalischen oder chemischen Prozessgröße eines Mediums (2) in einem Behälter (3), wobei das Feldgerät (1) mindestens eine Teileinheit (4) aufweist, die mit dem Medium (2) mittelbar oder unmittelbar in Kontakt kommt,
wobei es sich bei dem Feldgerät (1) um einen Vibrationssensor handelt, und
wobei es sich bei der Teileinheit (4) um eine schwingfähige Einheit handelt,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Teileinheit (4) aus einem gegossenen oder gespritzten und mit hohen Temperaturen und/oder mit hohen Drücken bearbeiteten keramischen Pulver besteht.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf ein Feldgerät zur Bestimmung und/oder Überwachung einer physikalischen oder chemischen Prozessgröße eines Mediums in einem Behälter, wobei das Feldgerät mindestens eine Teileinheit aufweist, die mit dem Medium mittelbar oder unmittelbar in Kontakt kommt.
• Für die Messung von Prozessgrößen verwenden Feldgeräte oder Sensoren eine ganze Reihe von unterschiedlichen Messmethoden. Dabei tritt üblicherweise mindestens eine Teileinheit des Sensors mittelbar oder unmittelbar in Kontakt mit dem Medium. Aufgrund dieses Kontaktes muss die Beschaffenheit der Teileinheit entsprechend dem Medium gewählt werden. Handelt es sich beispielsweise um ein abrasives Medium, so muss die Teileinheit entsprechend robust und widerstandsfähig ausgestaltet sein. Handelt es sich bei dem Medium wiederum um ein Lebensmittel oder um ein pharmazeutisches Produkt, so ist darauf zu achten, dass es nicht zu Ablösungen der Teileinheit in das Medium kommt, wie dies z.B. bei Kunststoffen unter Wärmeeinfluss möglich ist. Weiterhin ist ggf. darauf das Augenmerk zu richten, dass sich die Teileinheit gut und sicher reinigen lässt. Daher wird meist im Lebensmittel- und Pharmaziebereich die Verwendung von Teileinheiten aus Metall bevorzugt. Prinzipiell würde sich auch die Verwendung von Keramik empfehlen. Dies scheitert jedoch daran, dass die Teileinheit meist innen und außen eine besondere Form aufweisen, z.B. die Schwinggabel eines Vibrationssensors oder auch das Sondenteil eines kapazitiven Sensors, bei dem der Innenraum passend für die Elektronik ausgestaltet sein muss.
• Daher ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Feldgerät anzugeben, welches über eine Teileinheit verfügt, die mittelbar oder unmittelbar mit einer Vielzahl von Medien unter Entsprechung von Sicherheitsauflagen in Kontakt kommen kann.
• Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass mindestens eine Oberfläche der Teileinheit, die mittelbar oder unmittelbar mit dem Medium in Kontakt kommt, aus einem gegossenen oder gespritzten und mit hohen Temperaturen und/oder mit hohen Drücken bearbeiteten keramischen Pulver besteht. Eine solche pulvergespritzte Oberfläche der Teileinheit hat den Vorteil, dass sie die Eigenschaften einer Keramik aufweist und dass sie gleichzeitig, da sie gespritzt oder gegossen wird, die gemäß der Art des Feldgerätes erforderte äußere Form erhalten hat, ohne dass es einer kostenintensiven Herstellung bedarf. Die entsprechenden Verfahren lassen sich beispielsweise den Schriften DE 39 42 686 oder DE 696 05 098 entnehmen. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Feldgerätes liegen also darin, dass es in einer Vielzahl von Medien anwendbar ist, da es sich um eine keramische Oberfläche handelt. Weiterhin lässt sich auch eine Formgebung erzielen, indem die Spritz- oder Vergusstechnik angewendet wird.
• Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor dass die Teileinheit aus einem gegossenen oder gespritzten und mit hohen Temperaturen und/oder mit hohen Drücken bearbeiteten keramischen Pulver besteht. Somit ist also die Teileinheit ein Formstück, welches zunächst aus einem keramischen Pulver gegossen oder gespritzt und dann erhitzt, also gesintert wird oder unter hohen Drücken gepresst wird. Die gesamte Teileinheit ist somit keramisch und weist innen wie außen die erforderliche Gestalt auf.
• Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Oberfläche der Teileinheit mindestens teilweise eine mikrostrukturierte Oberflächenschicht aufweist. Die mikrostrukturierte Oberflächenschicht verhindert oder vermindert die Ansatzbildung an der Teileinheit. Desweiteren wird verhindert, dass sich bei Kontakt mit einem viskosen Medium, z.B. Honig, ein Oberflächenfilm auf der Teileinheit bildet. Dies ist auch als „Lotus-Effekt" bekannt und die Anwendung davon wird z.B. in einer Patentanmeldung ( EP 1 083 412 A1 ) der Anmelderin beschrieben.
• Eine vorteilhafte Ausgestaltung beinhaltet, dass es sich bei der Prozessgröße um den Füllstand des Mediums in dem Behälter handelt. Dafür sieht eine Ausgestaltung vor, dass es sich bei dem Feldgerät um einen Vibrationssensor handelt, und dass es sich bei der Teileinheit um eine schwingfähige Einheit handelt. Eine solcher Sensor wird von der Anmelderin unter dem Namen Liquiphant oder Soliphant hergestellt und vertrieben (siehe z.B. die DE 100 50 299 ). Eine weitere Ausgestaltung beinhaltet, dass es sich bei dem Feldgerät um eine kapazitive Sonde handelt, und dass es sich bei der Teileinheit um ein Sondenteil handelt. Solche Sensoren werden beispielsweise von der Anmelderin unter der Bezeichnung Multicap hergestellt und vertrieben. Siehe hierzu beispielsweise die DE 38 24 231 . Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass es sich bei dem Feldgerät um einen nach dem Laufzeitverfahren arbeitenden Sensor handelt, und dass es sich bei der Teileinheit um eine Antenne oder um einen Wellenleiter handelt. Ein solcher TDR (time domain reflectometry) Sensor wird von der Anmelderin unter der Bezeichnung Levelflex hergestellt und vertrieben.
• Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass es sich bei der Prozessgröße um die Viskosität, die Dichte, die Temperatur oder den Durchfluss des Mediums handelt. Der oben erwähnte Vibrationssensor ist beispielsweise auch für die Messung der Viskosität und der Dichte geeignet.
• Die Erfindung wird anhand der einzigen Zeichnung näher erläutert. Die 1 zeigt ein Feldgerät 1, bei dem es sich um einen kapazitiven Sensor handelt. Dafür wird die Teileinheit 4, bei der es sich hier um den stabförmigen Sondenteil handelt, in den Behälter 3 eingebracht. Dort dient sie als erste Elektrode, wobei die Wand des Behälters 3 die zweite Elektrode ist. Das Medium 2, welches hier eine Flüssigkeit ist, wirkt als Dielektrikum. Daher kann aus der Änderung der Kapazität des „Kondensators", der aus dem Sondenteil 4, der Wand des Behälters 3 und dem Medium 2 gebildet wird, auf den Füllstand des Mediums 2 rückgeschlossen werden. Dies geschieht in der Steuereinheit 5. Das Sondenteil 4 ist also unmittelbar in Kontakt mit dem Medium 2. Daher ist es je nach Anwendungsbereich sinnvoll, wenn das Sondenteil 4 oder zumindest die Oberfläche aus einer Keramik besteht, um u.a. Ablösung des Materials des Sondenteils 4 zu vermeiden. Dies ist beispielsweise in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie relevant, bei der deshalb z.B. auf Teileinheiten 4 aus Kunststoffen verzichtet wird.

1

Feldgerät

2

Medium

3

Behälter

4

Teileinheit

5

Steuereinheit

Claims (3)

1. Feldgerät (1) zur Bestimmung und/oder Überwachung einer physikalischen oder chemischen Prozessgröße eines Mediums (2) in einem Behälter (3), wobei das Feldgerät (1) mindestens eine Teileinheit (4) aufweist, die mit dem Medium (2) mittelbar oder unmittelbar in Kontakt kommt, wobei es sich bei dem Feldgerät (1) um einen Vibrationssensor handelt, und wobei es sich bei der Teileinheit (4) um eine schwingfähige Einheit handelt, dadurch gekennzeichnet, dass die Teileinheit (4) aus einem gegossenen oder gespritzten und mit hohen Temperaturen und/oder mit hohen Drücken bearbeiteten keramischen Pulver besteht.
2. Feldgerät (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Teileinheit (4) mindestens teilweise eine mikrostrukturierte Oberflächenschicht aufweist.
3. Feldgerät (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Prozessgröße um den Füllstand, die Viskosität, die Dichte oder die Temperatur des Mediums (2) in dem Behälter (3) handelt.