Bunkerniveaumelders: betrouwbare niveaubewaking van bulkgoederen

Bunkerniveaumelders worden gebruikt om het niveau van poeders, granulaten, korrels en andere stortgoederen in industriële bunkers te bewaken. Ze geven aan wanneer een bunker vol, bijna leeg of tot een ingesteld niveau gevuld is. Daarmee helpen bunkerniveaumelders overvulling, producttekorten, verstoppingen en ongeplande productiestilstand te voorkomen.

Een betrouwbare niveaumelder kan worden gekoppeld aan een PLC, transportschroef, transportband, afsluiter of alarmsysteem. De installatie kan vervolgens automatisch reageren zodra het minimale of maximale productniveau wordt bereikt.

Wat is een bunkerniveaumelder?

Een bunkerniveaumelder is een sensor die detecteert of stortgoed op een bepaalde positie in een bunker aanwezig is. De sensor wordt aan de bovenkant, onderzijde of zijwand van de bunker gemonteerd.

Wanneer het product de sensor bereikt of juist onder de sensor zakt, verandert het uitgangssignaal. Dit signaal kan worden gebruikt om:

• Een transportsysteem te starten of stoppen
• Een alarm te activeren
• Een afsluiter te openen of sluiten
• Een doseerschroef te beveiligen
• Een bunker automatisch bij te vullen
• Een productieproces gecontroleerd stil te zetten
• Een verstopping te signaleren

Een bunkerniveaumelder wordt meestal ingezet voor puntniveaudetectie. Voor een actuele meting over de volledige bunkerhoogte is een continue niveaumeter nodig.

Waarom is niveaubewaking in een bunker belangrijk?

Bunkers worden vaak gebruikt als tijdelijke opslag of buffer tussen verschillende processtappen. Een te hoge of te lage productinhoud kan de stabiliteit van de productielijn verstoren.

Overvulling voorkomen

Wanneer een bunker te ver wordt gevuld, kan product via openingen, filters of aansluitingen ontsnappen. Dit veroorzaakt productverlies, stofverspreiding en extra schoonmaakwerk. Een maximumniveaumelder stopt de toevoer voordat overvulling ontstaat.

Producttekort signaleren

Een minimumniveaumelder geeft aan wanneer de werkvoorraad bijna op is. Het besturingssysteem kan vervolgens automatisch een toevoerinstallatie starten.

Procescontinuïteit verbeteren

Een bunker werkt vaak als buffer tussen twee machines met verschillende capaciteiten. Niveausensoren helpen de aanvoer en afvoer op elkaar af te stemmen.

Machines beschermen

Doseerschroeven, cellenradsluizen en transportsystemen kunnen onregelmatig functioneren of beschadigd raken wanneer onvoldoende product beschikbaar is. Een leegmelding kan deze apparatuur tijdig stoppen.

Verstoppingen detecteren

Een niveaumelder kan op een ongebruikelijke plaats in een stortkoker of productleiding worden gemonteerd. Productaanwezigheid op die positie kan dan wijzen op een verstopping.

Minimum-, maximum- en overvulmelding

In één bunker kunnen meerdere niveaumelders worden geplaatst. Iedere melder vervult een specifieke functie.

Minimumniveaumelder

De minimummelder bevindt zich meestal bij de onderzijde van de bunker. Deze sensor signaleert dat er nog maar weinig product aanwezig is.

Het signaal kan worden gebruikt om:

• De producttoevoer te starten
• Een laag-niveaualarm te geven
• De afvoerinstallatie te stoppen
• Een nieuwe batch grondstoffen aan te vragen
• Droogloop van apparatuur te voorkomen

Maximumniveaumelder

Een maximummelder wordt aan de bovenzijde van de bunker geplaatst. Wanneer het product dit niveau bereikt, wordt de toevoer gestopt.

Hooghoog-niveaumelder

Voor kritische toepassingen kan een afzonderlijke hooghoogmelder worden geplaatst. Deze functioneert als onafhankelijke overvulbeveiliging wanneer de normale niveauregeling niet correct werkt.

Puntniveaumelding of continue niveaumeting

Een puntniveaumelder schakelt op één vooraf bepaalde positie. De sensor geeft dus aan of product wel of niet aanwezig is op het meetpunt.

Een continue niveaumeter bepaalt de afstand tot het productoppervlak en geeft een actuele niveaumeting over het volledige bereik. De meetwaarde kan worden weergegeven als:

• Hoogte in millimeters of meters
• Vulpercentage
• Geschat volume
• Geschatte voorraad
• Afstand tot het productoppervlak

In veel bunkers wordt een continue niveaumeter gecombineerd met een afzonderlijke maximummelder. Dit zorgt voor procesinformatie én een extra beveiliging tegen overvulling.

Welke soorten bunkerniveaumelders zijn er?

Voor stortgoederen zijn verschillende meetprincipes beschikbaar. De beste techniek hangt af van de producteigenschappen en procesomstandigheden.

Draadvleugelniveaumelder

De draadvleugelniveaumelder, ook wel rotatieniveaumelder genoemd, is een veelgebruikte oplossing voor poeders en granulaten. Een elektromotor laat een schoep draaien. Wanneer het product de schoep bedekt, wordt de beweging geblokkeerd en schakelt de sensor.

Draadvleugelniveaumelders worden toegepast voor:

• Meel
• Graan
• Diervoeder
• Zand
• Cement
• Kalk
• Kunststofgranulaat
• Houtpellets
• Minerale producten
• Voedingspoeders

Voordelen zijn de eenvoudige werking, brede inzetbaarheid en duidelijke schakelfunctie. De vorm en grootte van de schoep moeten worden afgestemd op de bulkdichtheid van het product.

Capacitieve bunkerniveaumelder

Een capacitieve sensor detecteert veranderingen in het elektrische veld rond de meetsonde. Wanneer product de sensor bedekt, verandert de capaciteit en wordt een uitgangssignaal geactiveerd.

Capacitieve niveaumelders zijn geschikt voor onder andere:

• Fijne poeders
• Granulaten
• Korrels
• Kleverige producten
• Producten met een lage bulkdichtheid
• Detectie door een kunststof bunkerwand

Vocht, productaangroei en wisselende diëlektrische eigenschappen kunnen invloed hebben op de werking. Een correcte instelling is daarom belangrijk.

Trilstaaf of trillingsvork

Een trilstaaf of trillingsvork wordt elektronisch in trilling gebracht. Zodra stortgoed het sensorelement bedekt, verandert de trillingsfrequentie of amplitude. De elektronica zet dit om in een schakelsignaal.

Voordelen zijn:

• Geen externe bewegende aandrijfonderdelen
• Korte reactietijd
• Compacte bouwvorm
• Beperkt onderhoud
• Geschikt voor veel poeders en granulaten

De minimale bulkdichtheid en mogelijke productaangroei moeten bij de selectie worden gecontroleerd.

Membraanniveauschakelaar

Een membraanniveauschakelaar wordt meestal in de zijwand van een bunker gemonteerd. Het product oefent druk uit op een flexibel membraan, waardoor een microschakelaar wordt bediend.

Deze eenvoudige oplossing is geschikt voor goed stromende stortgoederen. De sensor heeft geen elektrische onderdelen aan de productzijde, maar is minder geschikt voor zeer lichte of sterk aankoekende poeders.

Radarniveaumeting

Radar wordt vooral gebruikt voor continue niveaumeting. De sensor zendt elektromagnetische golven naar het productoppervlak en berekent de afstand op basis van de reflectie.

Radarniveaumeting is geschikt voor:

• Hoge bunkers
• Stoffige processen
• Wisselende temperaturen
• Contactloze meting
• Abrasieve producten
• Continu voorraadbeheer

De montagepositie moet zo worden gekozen dat vulstromen, bunkerwanden en interne constructies de meting zo min mogelijk beïnvloeden.

Ultrasone niveaumeting

Een ultrasone sensor gebruikt geluidsgolven om de afstand tot het productoppervlak te meten. De techniek is contactloos en geschikt voor verschillende stortgoederen.

Stofwolken, schuine productoppervlakken, temperatuurverschillen en obstakels kunnen de meetkwaliteit beïnvloeden. Bij zwaar stoffige processen is radar vaak stabieler.

Elektromechanische peilloodmeting

Een peilloodsysteem laat periodiek een meetgewicht in de bunker zakken. Zodra het gewicht het productoppervlak raakt, wordt de afstand bepaald en wordt het meetgewicht weer opgerold.

Peilloodmeting kan worden toegepast in hoge bunkers met zeer stoffige producten. Het systeem meet niet continu, maar op ingestelde tijdstippen.

Voor welke producten zijn bunkerniveaumelders geschikt?

Bunkerniveaumelders kunnen worden toegepast voor uiteenlopende stortgoederen:

Voedingsmiddelen

• Meel
• Suiker
• Zout
• Zetmeel
• Melkpoeder
• Granen
• Rijst
• Cacaopoeder
• Kruiden
• Bakkerijgrondstoffen

Bouwstoffen

• Cement
• Kalk
• Gips
• Zand
• Mortel
• Vliegas
• Minerale vulstoffen
• Granulaten

Kunststoffen

• Kunststofgranulaat
• Masterbatch
• Recyclaat
• Kunststofpoeder
• Pellets
• Maalgoed

Chemische producten

• Pigmenten
• Meststoffen
• Detergenten
• Katalysatoren
• Zouten
• Mineralen
• Chemische additieven

Recycling en biomassa

• Houtpellets
• Zaagsel
• Vlokken
• Rubbergranulaat
• Recyclingmateriaal
• Diervoedergrondstoffen

Invloed van producteigenschappen

De juiste bunkerniveaumelder kan pas worden geselecteerd wanneer de eigenschappen van het stortgoed bekend zijn.

Belangrijke kenmerken zijn:

• Bulk- en stortdichtheid
• Korrelgrootte
• Stromingseigenschappen
• Vochtgehalte
• Neiging tot aankoeken
• Stofvorming
• Abrasiviteit
• Temperatuur
• Chemische samenstelling
• Elektrische eigenschappen
• Stofexplosiegevaar

Een sensor die goed werkt bij kunststofgranulaat is niet automatisch geschikt voor fijn cementpoeder of een zeer licht voedingsingrediënt.

Brugvorming en tunnelstroming

In een bunker ontstaat niet altijd een gelijkmatig productniveau. Cohesieve producten kunnen een brug boven de uitloop vormen. Bij tunnelstroming beweegt alleen het product in het midden, terwijl materiaal langs de wanden blijft staan.

Dit kan leiden tot een misleidende niveaumelding. Een minimummelder bij de bunkerwand kan bijvoorbeeld nog product detecteren terwijl de centrale uitloop onvoldoende wordt gevoed.

Mogelijke oplossingen zijn:

• Meerdere niveaumelders
• Een geschikte montagepositie
• Trilling of mechanische loshulp
• Beluchtingssystemen
• Massagepanelen
• Een aangepast bunkerontwerp
• Continue niveau- of gewichtsmeting

De niveaumeting moet altijd in samenhang met het stromingsgedrag worden beoordeeld.

Bunkerniveaumelder voor doseerschroeven

Doseerschroeven worden vaak vanuit een kleine voorraad- of dagbunker gevoed. Een stabiel productniveau boven de schroef ondersteunt een gelijkmatige dosering.

De niveaumelder kan:

• Automatisch bijvullen starten
• De toevoer stoppen bij maximumniveau
• Leegloop signaleren
• De doseerschroef beveiligen
• Een procesalarm genereren

Voor nauwkeurige dosering kan de bunker ook op load cells worden geplaatst. De niveausensor blijft dan beschikbaar als onafhankelijke minimum- of maximumbeveiliging.

Bunkerniveaumelders bij vacuümtransport

Bij vacuümtransport wordt een ontvangstvat of bunker meestal cyclisch gevuld. Niveausensoren bepalen wanneer de transportcyclus moet starten en stoppen.

Een typische regeling is:

1. De minimumniveaumelder wordt vrijgegeven.
2. Het vacuümtransportsysteem start.
3. De bunker wordt met product gevuld.
4. De maximumniveaumelder detecteert product.
5. Het transportsysteem stopt.
6. Het productieproces verbruikt het product.
7. De cyclus begint opnieuw.

De sensor moet snel reageren en bestand zijn tegen stof, productinslag en drukwisselingen.

Bunkerniveaumelders bij schroeftransport

Een bunkerniveaumelder kan een schroeftransporteur automatisch starten of stoppen. Zo wordt voorkomen dat de bunker overloopt of volledig leeg raakt.

Bij een snelle producttoevoer moet rekening worden gehouden met de hoeveelheid product die na het stopsignaal nog onderweg is. De maximumniveausensor moet daarom voldoende afstand tot de bovenrand hebben.

Montage aan de boven- of zijkant

Een bunkerniveaumelder kan op verschillende manieren worden gemonteerd.

Bovenmontage

Bovenmontage is geschikt voor verticale sondes, verlengde draadvleugels en continue niveaumeters. Hiermee kan op grotere afstand van het bunkerdak worden gemeten.

Zijmontage

Zijmontage wordt vaak gebruikt voor puntniveausensoren. De sensor detecteert product direct aan de bunkerwand.

De juiste positie hangt af van:

• Het vulpunt
• De uitloop
• De storthoek van het product
• Brugvorming
• De gewenste schakelpositie
• De bereikbaarheid voor onderhoud
• De krachten van het stortgoed

Een sensor mag bij voorkeur niet direct in de vallende productstroom worden geplaatst.

Bescherming tegen productinslag

Vallend product kan een sensor beschadigen of een onjuiste melding veroorzaken. Dit speelt vooral bij grote korrels, stenen en abrasieve bulkproducten.

Mogelijke beschermingsmaatregelen zijn:

• Een beschermkap
• Een verstevigde meetsonde
• Montage buiten de vulstroom
• Slijtvaste materialen
• Een verlengde montagepositie
• Mechanische afscherming

De beschermkap mag geen productophoping veroorzaken waardoor de sensor permanent bedekt blijft.

ATEX-bunkerniveaumelders

Stof van suiker, meel, zetmeel, kunststof, hout, kolen en verschillende chemicaliën kan een explosieve atmosfeer vormen. In een ATEX-zone moet de niveaumelder geschikt zijn voor de betreffende toepassing.

Aandachtspunten zijn:

• ATEX-certificering
• Juiste zone en categorie
• Geschiktheid voor stof of gas
• Maximale oppervlaktetemperatuur
• Aarding en potentiaalvereffening
• Geschikte kabelwartels
• Antistatische materialen
• Veilige elektrische aansluiting
• Periodieke inspectie

De ATEX-markering van de sensor moet overeenkomen met de zone-indeling en stofeigenschappen. De volledige installatie moet als systeem worden beoordeeld.

Bunkerniveaumelders voor voedingsmiddelen

Voor de voedingsmiddelenindustrie zijn productveiligheid en reinigbaarheid belangrijke selectiecriteria.

Een geschikte uitvoering kan beschikken over:

• RVS productcontactdelen
• Voedselveilige afdichtingen
• Gladde oppervlakken
• Hygiënische procesaansluiting
• Minimale dode ruimtes
• Goede bereikbaarheid
• Bestandheid tegen reinigingsmiddelen
• Relevante materiaalcertificaten

Bij allergenen of frequente productwissels moet voorkomen worden dat materiaal rond de sensor achterblijft.

Bunkerniveaumelders voor chemische producten

Chemische producten kunnen corrosief, reactief of toxisch zijn. Daarom moeten de behuizing, sonde en afdichtingen bestand zijn tegen de stof en eventuele reinigingsmiddelen.

Let onder andere op:

• RVS-kwaliteit
• Chemisch bestendige coating
• Materiaal van de afdichting
• Procesdruk
• Temperatuur
• Containment
• ATEX-classificatie
• Veilige bereikbaarheid voor onderhoud

Bij schadelijke stoffen kan een sensor nodig zijn die zonder het openen van de bunker getest of onderhouden kan worden.

Uitgangssignalen en procesbesturing

Bunkerniveaumelders kunnen verschillende elektrische uitgangen hebben, zoals:

• Potentiaalvrij relaiscontact
• PNP- of NPN-uitgang
• Tweedraads aansluiting
• 4–20 mA
• IO-Link
• Digitale communicatie

De sensor kan worden gekoppeld aan een:

• PLC
• Relaisbesturing
• Bedieningskast
• Alarmlicht
• Akoestisch alarm
• Frequentieregelaar
• Procescontrolesysteem
• Voorraadbeheersysteem

Voor een overvulbeveiliging wordt vaak een fail-safe schakeling gekozen. Een kabelbreuk of spanningsuitval leidt dan tot een veilige toestand of storingsmelding.

Automatische regeling met twee niveaumelders

Een eenvoudige bunkervulling kan worden geregeld met een minimum- en maximumniveaumelder.

Minimumniveau bereikt → toevoer start
Maximumniveau bereikt → toevoer stopt

Door voldoende afstand tussen beide sensoren te houden, wordt voorkomen dat de toevoerinstallatie voortdurend in- en uitschakelt. Dit verschil wordt ook wel de schakelhysterese van het proces genoemd.

Installatie van bunkerniveaumelders

Een betrouwbare werking begint met de juiste montage. Houd rekening met:

• Positie van de productinlaat
• Vorm en afmetingen van de bunker
• Storthoek van het product
• Productdruk op de sensor
• Mogelijke brugvorming
• Bereikbaarheid voor onderhoud
• Wandtrillingen
• Procesdruk en temperatuur
• Beschikbare elektrische aansluiting
• Afdichting van de procesaansluiting

Na montage moet de sensor met het werkelijke product worden ingesteld en getest.

Onderhoud en functietesten

Bunkerniveaumelders hebben doorgaans weinig onderhoud nodig, maar moeten periodiek worden gecontroleerd.

Een onderhoudsplan kan bestaan uit:

• Reinigen van het sensorelement
• Verwijderen van productaangroei
• Controleren op mechanische beschadiging
• Testen van het schakelsignaal
• Inspecteren van bekabeling en wartels
• Controleren van afdichtingen
• Verifiëren van alarm- en stopfuncties
• Controleren van ATEX-aarding
• Registreren van testresultaten

Voor kritische overvulmelders moet de testfrequentie worden bepaald op basis van een risicoanalyse.

Veelvoorkomende storingen

Problemen met bunkerniveaumelders worden vaak veroorzaakt door:

• Aankoeking op het sensorelement
• Verkeerde gevoeligheidsinstelling
• Montage in de vulstroom
• Te lage bulkdichtheid
• Mechanische schade
• Brugvorming
• Condensatie
• Onjuiste elektrische aansluiting
• Beschadigde afdichtingen
• Onvoldoende bescherming tegen trillingen

Door productgegevens vooraf goed vast te leggen en de montagepositie zorgvuldig te kiezen, kunnen veel storingen worden voorkomen.

Waar moet u op letten bij het kopen van een bunkerniveaumelder?

Beantwoord vooraf de volgende vragen:

1. Welk product bevindt zich in de bunker?
2. Wat is de bulkdichtheid?
3. Is minimum-, maximum- of continue meting nodig?
4. Hoe hoog en breed is de bunker?
5. Waar bevinden zich de inlaat en uitloop?
6. Ontstaan stof, aankoeking of condens?
7. Is het product abrasief of corrosief?
8. Wat zijn de procesdruk en temperatuur?
9. Is een ATEX-uitvoering nodig?
10. Gelden hygiënische eisen?
11. Welke procesaansluiting is beschikbaar?
12. Welk uitgangssignaal is gewenst?
13. Is de sensor onderdeel van een veiligheidsfunctie?
14. Hoe kan de sensor worden onderhouden en getest?

Met deze gegevens kan het juiste meetprincipe worden geselecteerd.

Kosten van een bunkerniveaumelder

De prijs hangt af van het meetprincipe, materiaal, procesomstandigheden en de gewenste certificering. Een eenvoudige mechanische membraanschakelaar heeft een andere prijs dan een ATEX-trilstaaf of continue radarmeter.

Prijsbepalende factoren zijn:

• Puntdetectie of continue meting
• Meetprincipe
• Lengte van de sonde
• RVS- of kunststofuitvoering
• Procesdruk en temperatuur
• ATEX-certificering
• Hygiënische procesaansluiting
• Uitgangssignaal
• Slijtvaste bescherming
• Besturing en signalering
• Montage en inbedrijfstelling

Een betrouwbare niveaumelder kan zijn investering terugverdienen door overvulling, productverlies en stilstand te voorkomen.

Bunkerniveaumelders op maat selecteren

Iedere bunker en ieder stortgoed gedraagt zich anders. Een goede sensorselectie begint daarom met een analyse van het product, de bunkerconstructie, het vulproces en de gewenste schakelfunctie.

Bienfait levert bunkerniveaumelders voor de minimum- en maximumbewaking van poeders, granulaten en andere droge bulkgoederen. De sensoren kunnen worden geïntegreerd met big bag stations, silo’s, doseerbunkers, vacuümtransport en schroeftransporteurs.

Wilt u een bunkerniveaumelder kopen of weten welk meetprincipe bij uw toepassing past? Neem contact op met Dextools voor technisch advies en een geschikte oplossing.

Veelgestelde vragen over bunkerniveaumelders

Welke niveaumelder is geschikt voor poeder?

Draadvleugel-, capacitieve en vibrerende niveaumelders worden veel toegepast voor poeders. De beste keuze hangt af van de bulkdichtheid, aankoeking en stofvorming.

Wat is het verschil tussen een minimum- en maximummelder?

Een minimummelder signaleert dat de bunker bijna leeg is. Een maximummelder detecteert dat het hoogste toegestane vulniveau is bereikt.

Kan een niveaumelder een schroeftransporteur aansturen?

Ja. De sensor kan via een PLC of relaisbesturing de schroef starten of stoppen.

Is een bunkerniveaumelder geschikt voor een ATEX-zone?

Er zijn ATEX-uitvoeringen beschikbaar. De certificering moet aansluiten op de zone-indeling, stofeigenschappen en procesomstandigheden.

Waar moet een bunkerniveaumelder worden gemonteerd?

De sensor moet op een representatieve positie worden gemonteerd, buiten de directe productinlaat en bij voorkeur bereikbaar voor inspectie. De exacte plaats hangt af van het gewenste schakelpunt en de productstroming.

Bunkerniveaumelders koopt u bij Dextools

Wij als Dextools weten als geen ander dat de juiste informatie het alle belangrijkste is. Want als een advies niet correct is heeft u niks aan de oplossing. Dit geldt niet alleen voor de oplossingen dien wij bieden maar ook voor de wijze waarop wij communiceren. Wij bij Dextools staan voor kwaliteit, service en oplossinggerichtheid. Hierin is het belangrijk de juiste informatie te geven, een goede oplossing te bieden en eerlijk tegen elkaar te zijn.

Dextools Filtertechniek omvat een brede range van ontstoffingstechniek zoals industriele stofzuigers, mobiel afzuigunits of grote stof afzuig installaties. Deze systemen zijn er ook in de ATEX uitvoeringen. Daarnaast hebben wij een breede range van afzuigbanken of wanden, stoffilters en ventilatoren. Deze systemen zijn voor een grote variëteit aan toepassingen zoals in de levensmiddelenindustrie, chemische, farmaceutische en cosmetische industrie, bouw, metaalverwerkende industrie, diervoederindustrie.

Dextools Procestechniek omvat bulk handeling systemen zoals zakkenleegmachines, big bag loading en unloading systemen en vacuüm transportsystemen. Deze worden in de chemie, farmacie, food of verwerkende industrie toegepast. Daarnaast hebben wij tabletpersen, metaaldetectoren, blister en cartoning machines, camera inspectie systemen en tablet/poeder/vloeistof vullijnen voor de food en farmaceutische industrie.

Dank u voor uw interesse in de producten en diensten van Dextools. We kijken uit naar de mogelijkheid om u van dienst te zijn.

Naam: *

E-mailadres: *

Telefoonnummer: *

Onderwerp: *

Bericht: *

Stuur mij een kopie