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In der Lebensmittelindustrie ist unter anderem absolute Hygiene von entscheidender Bedeutung wobei hohe Anforderungen an die zu installierende Messtechnik in Bezug auf Design, Funktionalität und Zuverlässigkeit gestellt werden. Insbesondere in der Getränkeindustrie können diese Ansprüche sehr spezifisch sein.
Ein peruanischer Bierhersteller suchte nach geeigneten Lösungen für die Überfüllsicherung sowie den Leerlaufschutz seiner Prozessbehälter mit unterschiedlichen festen und flüssigen Rohstoffe, die für die verschiedenen Produktionsprozesse erforderlich sind. Für die Ausstattung der Malzzugabe musste eine Projektierung mit der innovativen RF-Technologie her Installiert wurden kapazitive Grenzschalter von UWT, die für hohe Temperaturen sowie Anwendungen mit stark anbackenden Materialien wie die viskose Flüssigkeit des Malzgemischs, konzipiert worden sind.

Es schmeckt besser wenn man seine Grenzen kennt

Im Jahr 11.000 v. Chr. wird die Landwirtschaft und der Getreideanbau geboren, die Geschichte des Biers beginnt. Archäologische Funde berichten über den Bierkonsum in Babylon und Ägypten. Es entwickeln sich unterschiedliche Produktionstechniken in ganz Europa und später weltweit. 1824 stellt die britische Marine eine Gallone (4,5 Liter) Bier als Teil der täglichen Ernährung der Seeleute her und Pasteur beginnt seine Studien zur Gärung von Wein und Bier. Die lange Tradition der Braukunst findet sich heute in den über 22.000 Brauereien rund um den Globus wieder und setzt diese oft mit modernster Technologie um. Einer der führenden Hersteller für Lager und Ale auf dem peruanischen Biermarkt mit mehreren dezentralen Bierproduktionsstätten u.a. in Lima, Motupe und Pucallpa war im Zuge der Modernisierung seiner Anlagen auf der Suche nach flexibler und sicherer Messtechnik. Etwas knifflig gestaltete sich dabei die Ausstattung der Mazerationsprozesse zur Mostproduktion. Die Schwierigkeit bestand darin die richtige Dosierung des Malzes während der Zugabe in Wasser zur Auflösung zu steuern. Denn das Getreide wurde nach dem Benetzen sehr klebrig und verursachte so bei sämtlichen Testsensoren Fehlalarme. Also wurde mit dem lokalen UWT Partner SIERRA Servicios Industriales SAC. vor Ort ein entsprechender Grenzstandschalter mit dem RFnivo® RF 8100 als Stabversion inklusive „Active Shield“ Technologie konfiguriert. Diese im kapazitiven Messprinzip des RF Sensors integrierte aktive Ansatzkompensation bewirkt, dass die Sonde unbeeinflusst von Materialansammlungen zuverlässig schaltet. Mit einer zusätzlichen Schutzelektrode kann die Sonde auch bei stark leitfähigem Ansatz zuverlässig messen und ignoriert Ablagerungen und Anhaftungen.

Basierend auf verwendetem Natriumhypochlorit erreichen die Prozesstemperatur während der Reinigungsprozesse (CIP) bis zu 80°C (176°F). Der 250 mm lange Sondenausleger wurde daher aus PFA-beschichtetem Edelstahl, PEEK-Isolationsteilen sowie FKM-Dichtungen ausgestattet. Ideal, um dem aggressiven Hochtemperatur-Reinigungsprozess standzuhalten. Neben den standardmäßigen Ex-Zulassungen sind die RF 8000 Serien gemäß Lloyd’s Register und WHG zertifiziert. Unabdingbar war außerdem die ausschließliche Verwendung von lebensmittelkonformen Materialien sämtlicher Messgeräteteile, die mit dem jeweiligen Produkt in Kontakt kommen. Der DK Wert der viskosen Flüssigkeit liegt bei ca. 4,0 wobei die Prozessatmosphäre innerhalb der Edelstahltanks sehr dampfig ist. Die robusten Grenzstandschalter wurden zur Bedarfsmeldung seitlich in den Prozessbehältern eingebaut und regeln die entsprechende Malzzugabe innerhalb eines Messbereichs von 10 Metern durch eine zügige und präzise Materialerfassung.

Kapazität und Frequenz

Eine kleine Änderung der Kapazität ergibt eine relativ große Veränderung in der Frequenz. Dadurch dass diese kapazitive Messtechnik mit der praktischen „Frequency Shift“ Technologie arbeitet, kann anstatt direkt die Kapazität zu messen, die Änderung der Frequenz bestimmt werden.
Hat man einen leeren Behälter, ist die Sonde nicht bedeckt und die Frequenz ist hoch, wobei die Kapazität niedrig ist. Jetzt füllt sich der Behälter, die Sonde wird bedeckt und somit fällt die Frequenz und die Kapazität steigt. Was klar zu erkennen ist, eine kleine Änderung der Kapazität ergibt eine relativ große Veränderung in der Frequenz. Dadurch dass die Frequenz ausgewertet werden kann, können bereits kleine Änderungen im Füllstand detektiert werden. Somit ist eine sehr hohe Messgenauigkeit gegeben und der Sensor kann sehr empfindlich eingestellt werden.
Da die kapazitiven RFnivo® Grenzstandschalter universell in Schüttgütern, Granulaten, Pulvern als auch Flüssigkeiten, Pasten und hoch viskosen Ölen reibungslos arbeiten, wurden weitere Silos, Tanks und Prozessbehälter der Brauereiwerke mit den Niveauschaltern zur Voll-, Bedarfs- und Leermeldung ausgestattet. Selbst in Trichtern, Rohrleitungen und Fallrohren waren die verschiedenen Geräteausführungen flexibel einsetzbar. Mit der Installation der korrosionsbeständigen Min- / Maxmelder konnten die Prozessabläufe der Bierproduktionsstätten im Hinblick auf die Überfüllsicherung und den Leerlaufschutz nicht nur beim Malzzugabeverfahren schnell und unkompliziert optimiert werden.