Automatische Metallerkennung auf Basis des Mess- und Steuersystems AUNIT® als vorsorgende Umwelt- und Arbeitsschutzmaßnahme

Metalle lassen sich anhand Ihrer physikalischen und chemischen Eigenschaften gut voneinander unterscheiden. Dies gilt aber nur für den Laborbetrieb und auch nur dann, wenn das Metallstück beschädigt werden darf. Soll die Metallerkennung zerstörungsfrei ablaufen ist dies schon schwieriger. Aber unter Ausnutzung der unterschiedlichen magnetischen Eigenschaften läßt sich eine grobe Einteilung der Metalle zerstörungsfrei realisieren; diese ist hier ausreichend.

Ein metallverarbeitender großer deutscher Industriebetrieb hat zwei parallele Beizstrassen mit unterschiedlichen Beizflüssigkeiten. In einer Straße wird nur Salzsäure zum Beizen von unedlen Metallen (meistens Baustahl mit hohem Eisenanteil) verwendet. Die andere Straße ist zum Beizen von Edelstahl mit Fluss- und Salpetersäure gefüllt. Die Gefahr für Mensch und Umwelt besteht nun darin, dass Eisen, wie es im Baustahl vorhanden ist, in großen Mengen in das Mischsäurebecken gelangt. Sollte dies nämlich der Fall sein, würden stark toxisch wirkende nitrose Gase entstehen.
Die Möglichkeit einer Fehlbeschickung besteht, da die Werkstücke in ihrer Form gleich und die Oberflächen durch Freiluftlagerung verschmutzt sind. Dadurch ist eine optische Unterscheidung kaum möglich.
Um dies zu verhindern muss also eine metallische Eingangsprüfung durchgeführt werden. Bisher geschah dies manuell mit einem Handmagneten um den magnetischen Baustahl zu erkennen. Dabei geht man aber nicht immer mit der gebotenen Sorgfalt vor, so dass Störfälle nicht auszuschließen sind.
Daraufhin haben die zuständigen Behörden dem Betrieb zur Auflage gemacht, ihre Metallerkennung zu automatisieren um den "Unsicherheitsfaktor" Mensch zu eliminieren.

Das Kernstück der Metallerkennug besteht aus einem AUNIT®-Messgerät sowie der Sonde MEK aus dem Hause ERISTA Systemtechnik. Das Funktionsprinzip ist dabei so simpel wie genial. Die Sonde erzeugt zwei sich überlagernde hochfrequente elektrische Schwingkreise. Durch Annäherung von Metall kommt es zu einer Frequenzverschiebung, die gemessen und auf ein Analogsignal von 4-20 mA umgewandelt wird.
Die gemessene Frequenzverschiebung ist bei magnetischen Metallen stärker als bei nicht magnetischen. Somit ist eine Differenzierung sehr gut möglich. Das angeschlossene Mess- und Steurgerät AUNIT® verarbeitet das Analogsignal. Bei einer Fehlbeladung des Muldenförderbandes wird dieses gestoppt und es kommt zur Auslösung eines optischen und akustischen Signales.
Konstruktiv bestand die Schwierigkeit die Sonde über die gesamte Breite
(über 3 m) des Muldenbandes zu führen. Dies ist notwendig, da eine Mulde mit mehren Metalldrahtcoils beladen ist. Es besteht also die Möglickeit, dass nur eines dieser Coils einen hohen Eisenanteil hat.
Die Lösung betand im Bau eines Portals über das Band, das aus zwei Ständern und einer Brücke mit dem beweglichen Sondenkopf besteht. Somit wird jedes Coil überprüft und ein minimaler Abstand zur Sonde ist gewährleistet, was die Messgenauigkeit positiv beeinflusst. Dabei wird die Motor- und Ventilsteuerung auch von dem AUNIT®-Gerät übernommen, das auch schon die Metallerkennung vornimmt. Somit wurden die Kosten für die Anlagensteuerung auf ein Minimum reduziert.