Auf einen Blick
Für Grenzstandüberwachung mit kleinem Budget: Schwimmerschalter. Für kontinuierliche Messung, robust und günstig: hydrostatische Pegelsonde. Für berührungslose Messung bei aggressiven Medien: Ultraschall. Für höchste Genauigkeit ±0,1 mm: magnetostriktiver Sensor.
Die vier Messprinzipien im Überblick
Schwimmerschalter Schaltpunkt
- Schwimmer auf Flüssigkeit, Magnet betätigt Reed-Kontakt
- Ausgabe: diskret EIN/AUS (kein Analogsignal)
- Einsatz: Grenzstand-Alarm, Pumpensteuerung
- Vorteile: einfach, günstig, robust gegen Druck
- Nachteile: kein kontinuierliches Signal, mechanisch belastet bei Turbulenzen
Hydrostatische Pegelsonde Analog
- Druckaufnehmer misst Flüssigkeitsdruck: p = ρ × g × h
- Ausgabe: 4–20 mA kontinuierlich
- Einsatz: Tanks, Brunnen, Kläranlagen
- Vorteile: günstig, robust, keine Totzone
- Nachteile: dichte- und temperaturabhängig
Ultraschall-Füllstandsmesser Berührungslos
- Ultraschallpuls von oben, Laufzeit ergibt Distanz
- Ausgabe: 4–20 mA / RS485
- Einsatz: aggressive Medien, offene Behälter
- Vorteile: kein Medienkontakt, einfache Montage
- Nachteile: Totzone 15–30 cm, Schaum dämpft Signal
Magnetostriktiver Sensor ±0,1 mm
- Torsionswelle im Wellenleiter, Schwimmer-Magnet stopp
- Ausgabe: 4–20 mA / SSI / CAN-Bus
- Einsatz: Öl, Hydraulik, Dosierung, Pharma
- Vorteile: höchste Genauigkeit, absolut, wartungsfrei
- Nachteile: höherer Preis, Schwimmer im Medium
Direkter Vergleich: Alle Kennzahlen auf einen Blick
| Kriterium | Schwimmerschalter | Hydrostatik | Ultraschall | Magnetostriktiv |
|---|---|---|---|---|
| Messprinzip | Mechanisch / Reed | Druck p = ρgh | Laufzeit Ultraschall | Torsionswelle |
| Ausgang | Digital (NO/NC) | 4–20 mA analog | 4–20 mA / RS485 | 4–20 mA / SSI / Bus |
| Genauigkeit | Schaltpunkt (±) | ±0,1–0,5 % FS | ±1–3 mm | ±0,05–0,1 mm |
| Auflösung | Keine | 0,1 % FS | 1 mm | 0,1 mm / 0,01 mm |
| Temperatur max. | 120 °C | 120 °C (Standard) | 80 °C (Wandler) | 200 °C (HT-Version) |
| Druck max. | 40 bar | 200 bar | Atmosphärisch | 350 bar (Hydraulik) |
| Medienkontakt | Ja (Schwimmer) | Ja (Membran) | Nein (berührungslos) | Ja (Schwimmer) |
| Aggressive Medien | PVDF / PP möglich | PTFE-Membran | Beste Wahl | 316L / PTFE möglich |
| Schaum / Turbulenzen | Stilling Tube empfohlen | Kein Problem | Signaldämpfung | Stilling Tube empfohlen |
| Kosten (OEM ab 5 St.) | 15–80 € | 40–150 € | 80–300 € | 150–600 € |
| Montage | Oben / Seite / Boden | Überall, auch untergetaucht | Nur von oben | Von oben (senkrecht) |
| Zertifizierungen | ATEX möglich | ATEX / SIL möglich | ATEX möglich | ATEX / SIL möglich |
Schnellauswahl: Welcher Sensor für welche Anwendung?
Schwimmerschalter wählen wenn…
- Nur Grenzstand-Alarm erforderlich (kein Analogsignal)
- Budget sehr klein (ab 15 €/Stück OEM)
- Hoher Druck bis 40 bar erforderlich
- Mehrere Schaltpunkte an einem Sensor (bis 4)
- Einfache Steuerung ohne SPS (direkte Relaisfunktion)
Hydrostatische Pegelsonde wählen wenn…
- Kontinuierliche Messung mit 4–20 mA erforderlich
- Unterwasser-Installation oder vollständige Eintauchung
- Turbulenzen / Gischt im Tank vorhanden
- Sehr große Messbereiche (bis 100 m Wassersäule)
- Kostengünstige Analogmessung mit gutem Preis-Leistungs-Verhältnis
Ultraschall wählen wenn…
- Kein Medienkontakt erwünscht (Säuren, Laugen, Lösungsmittel)
- Offene Behälter oder Silos (Schüttgut möglich)
- Einfache Nachrüstung ohne Tankpenetration
- Schaum kein Problem oder kontrollierbar
- ATEX Zone 1/2 mit berührungsloser Messung
Magnetostriktiv wählen wenn…
- Genauigkeit ±0,1 mm oder besser erforderlich
- Öl, Hydraulikflüssigkeit, Kraftstoff, Pharma
- Hohe Temperatur bis 200 °C und Druck bis 350 bar
- Mehrere Schwimmer für Grenz- und Füllstand kombiniert
- SSI / CAN-Bus / PROFIBUS Bus-Anbindung erforderlich
Mediumkompatibilität und Materialwahl
| Medium | Schwimmer | Hydrostatik | Ultraschall | Magnetostriktiv |
|---|---|---|---|---|
| Wasser / Kühlmittel | 316L | 316L / Keramik | Ja | 316L |
| Öl / Hydraulikflüssigkeit | 316L | 316L | Ja | 316L (Spezialität) |
| Starke Säuren (HCl, H₂SO₄) | PVDF | PTFE-Membran | Beste Wahl | PTFE-Beschichtung |
| Laugen (NaOH) | PP / PVDF | 316L / Keramik | Beste Wahl | 316L möglich |
| Abwasser / Schlamm | Verstopfungsgefahr | Keramik-Membran | Ja (schaumfrei) | Nicht empfohlen |
| Kraftstoff / Lösungsmittel | 316L / ATEX | 316L / ATEX | Ja / ATEX | 316L / ATEX |
OEM-Hinweis: SEGMENsensor Füllstandssortiment
- Schwimmerschalter: PP-1 / SS-3 Serie — 316L, PVDF, PP, 1–4 Schaltpunkte, bis 40 bar, ATEX Ex ia IIC
- Hydrostatische Pegelsonde: HL-Serie — 316L, Keramik, PTFE-Membran, 0–200 m WS, 4–20 mA / RS485
- Ultraschall: UL-Serie — Messbereich 0,25–8 m, IP67, 4–20 mA, Schaumkompensation
- Magnetostriktiv: ML-Serie — ±0,05 mm, bis 200 °C / 350 bar, Messlänge 100–6000 mm, SSI / CAN-Bus
- OEM ab 5 Stück, Muster ab 1 Stück, CE + RoHS, Lieferzeit 2–3 Wochen, Private Label möglich
Normen & Weiterführende Quellen
- Wikipedia: Füllstandsmessung ↗ — Überblick aller Messverfahren und Messprinzipien
- IEC 62828-1 (IEC.ch) ↗ — Referenzbedingungen und Verfahren für industrielle Messtechnik
- NAMUR NE 107 (namur.net) ↗ — Selbstüberwachung und Diagnose von Feldgeräten
Häufige Fragen (FAQ)
Was ist ein Schwimmerschalter und wann wird er eingesetzt?
Ein Schwimmerschalter nutzt einen aufschwimmenden Schwimmer mit Permanentmagnet, der einen Reed-Kontakt im Führungsrohr bei Erreichen des Schaltpunkts betätigt. Einsatz: Grenzstand-Alarm, Pumpensteuerung, Überfüll- und Trockenlaufschutz. Vorteil: einfach und günstig. Nachteil: kein kontinuierliches Signal.
Was ist eine hydrostatische Pegelsonde?
Eine hydrostatische Pegelsonde misst den Füllstand über den hydrostatischen Druck der Flüssigkeitssäule (p = ρ × g × h). Sie liefert ein kontinuierliches 4–20 mA Signal. Vorteile: günstig, robust gegen Turbulenzen, kann komplett untergetaucht werden. Nachteil: Genauigkeit hängt von der Mediendichte ab.
Wie funktioniert ein Ultraschall-Füllstandsmesser?
Der Sensor sendet Ultraschallpulse von oben auf die Flüssigkeitsoberfläche und misst die Echo-Laufzeit. Berührungslose Messung — kein Medienkontakt. Ideal für aggressive Flüssigkeiten. Nachteil: Totzone 15–30 cm direkt unter der Sonde, Schaum dämpft das Signal.
Was ist ein magnetostriktiver Füllstandssensor?
Ein Strompuls erzeugt eine Torsionswelle im Wellenleiter, die durch den Schwimmer-Magneten gestoppt wird. Die Laufzeit gibt die exakte Schwimmerposition. Genauigkeit: typisch ±0,1 mm. Ideal für Öl, Hydraulik, Pharma. Höherer Preis, aber wartungsfrei und absolut messend.
Welcher Füllstandssensor ist am genauesten?
Magnetostriktiv: ±0,05–0,1 mm (bestes). Hydrostatik: ±0,1–0,5 % FS. Ultraschall: ±1–3 mm. Schwimmerschalter: nur Schaltpunkte, keine Genauigkeitsangabe. Für Präzisionsanwendungen ≤1 mm ist magnetostriktiv die erste Wahl.
Welcher Füllstandssensor eignet sich für aggressive Chemikalien?
Ultraschall ist die beste Wahl (kein Medienkontakt). Alternativ: Hydrostatische Pegelsonde mit PTFE- oder Keramik-Membran. Schwimmerschalter aus PVDF für mäßig korrosive Medien. Magnetostriktiv mit PTFE-beschichtetem Schwimmer für bestimmte Chemikalien.
Was kostet ein Füllstandssensor?
OEM-Richtwerte ab 5 Stück: Schwimmerschalter 15–80 €, Hydrostatik 40–150 €, Ultraschall 80–300 €, Magnetostriktiv 150–600 € je nach Messlänge. SEGMENsensor bietet OEM-Preise ab Menge 5 ohne Aufpreis. Anfrage über Kontaktformular.
Wie wähle ich den richtigen Füllstandssensor aus?
Kriterien: (1) Genauigkeit ≤1 mm → Magnetostriktiv. (2) Aggressives Medium → Ultraschall. (3) Turbulenzen → Hydrostatik. (4) Nur Grenzstand + kleines Budget → Schwimmer. (5) Hochdruck + hohe Temperatur → Magnetostriktiv oder Hydrostatik HT. Unser Applikationsteam hilft kostenlos bei der Auswahl.
Unsicher welcher Füllstandssensor passt?
Beschreiben Sie uns Ihre Anwendung — Medium, Temperatur, Genauigkeit, Budget. Wir empfehlen innerhalb von 24 Stunden den optimalen Sensortyp mit Musterangebot.