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Verfahrenstechnik 1-2/2015

Verfahrenstechnik 1-2/2015

MESSEN, REGELN,

MESSEN, REGELN, AUTOMATISIEREN Doppelt dicht Leitfähigkeitsmessung im prozess- und hygienegerechten Design Frank Nimwegen Ein neuer Leitfähigkeitssensor überzeugt durch eine kompakte Bauform, hohe Robustheit, ein hygienegerechtes Design, modulare Prozessanschlüsse und das Easy-to-use-Bedienkonzept. Das besondere Doppel- Dichtungs-Konzept macht den Sensor zu einem hermetisch geschlossenen Messsystem mit einer hohen Verfügbarkeit und Lebensdauer. Autor: Frank Nimwegen, Geschäftsführer, Seli GmbH Automatisierungstechnik, Neuenkirchen Beim SLI03 handelt es sich um ein induktives Leitfähigkeits-Messsystem, das die besonderen Praxisanforderungen in Molkereien, Brauereien und anderen Lebensmittelverarbeitungs- bzw. Getränkeabfüllanlagen berücksichtigt, insbesondere in Verbindung mit Cleaning-in-Place- Verfahren (CIP). Viele Merkmale unterstreichen die konsequente Auslegung für möglichst lange, störungsfreie Standzeiten im rauen Einsatzumfeld, so u. a. die Auswahl der Werkstoffe, das Hygiene-Design des Sensors, die modulare Prozessanschlusstechnologie, besondere konstruktive Maßnahmen und Prüfverfahren für bestmögliche Dichtigkeit sowie Schutzarten bis IP69K. In der Betriebspraxis sind Leitfähigkeits- Messsysteme – wie auch andere Prozesssensorik – in der Regel besonderen Bedingungen ausgesetzt, z. B. hohen Drücken, wechselnden Temperaturen und unterschiedlichen chemischen Medieneigenschaften. Das führte bislang immer wieder zu Performance-Problemen. Anwender berichten von „undichten Sensoren, in denen sich Feuchtigkeit bildet“, von „starken Belastungen für die Gehäuse- und Dichtungswerkstoffe“, von „zahlreichen Ausfällen bei hohen oder stark schwankenden Umgebungstemperaturen“ und von der Notwendigkeit, „die Sensoren häufig austauschen zu müssen“. Induktive Leitfähigkeitsmessung Der SLI03 nutzt das induktive Wirkprinzip zur Messung der Leitfähigkeit bzw. der Konzentration flüssiger Medien und Gemische. Der Sensor arbeitet in situ, d. h. direkt im Prozesskanal, und verfügt über zwei Spulen – einen Oszillator und eine Empfängerspule, deren Primärwicklungen im Sensorkopf beide vom Messmedium umströmt werden. Im Oszillator fließt ein Wechselstrom und erzeugt in seinem Umfeld ein Magnetfeld, das den zur Messung notwendigen Stromfluss in das Messmedium induziert. Die Reproduzierbarkeit der Leitfähigkeitsmessung beträgt < 1 % vom Messwert, die Langzeitstabilität liegt bei ± 5 % vom Messbereichsendwert. Die Messwerte werden als 4–20-mA-Analogsignale ausgegeben. Da die Leitfähigkeit eines Mediums auch von seiner Temperatur abhängt, hat Seli in den SLI03 eine äußerst schnelle und zuverlässige Temperaturkompensation integriert. Werksseitig ist der Sensor für wässrige Medien mit einer Referenztemperatur von 25 °C eingestellt. Diese kann vom Anwender bei Bedarf entsprechend angepasst werden. Mit dem Merkmal „easy to use“ setzt der SLI03 den Wunsch nach möglichst einfacher Inbetriebnahme, Bedienung und Wartung um. Das Anzeige- und Bedien-Display sowie die drei Funktionstasten sind in dem Gehäusedeckel integriert. Per Knopfdruck gelangt der Anwender in ein bedienfreundliches Menü, in dem Parameter aufgerufen und Werte verändert sowie bestätigt werden können. Auch die Temperaturkompensation kann so durch Eintauchen des Sensorelementes in das Medium bei Referenzund bei Prozesstemperatur auf bislang unerreicht einfache Weise eingelernt werden – und dies für bis zu vier unterschiedliche Medien. Der SLI03 bietet eine kompakte, platzsparende und handhabungsfreundliche Bauform. Die Werkstoffauswahl orientiert sich am Wunsch größtmöglicher Langlebigkeit und Hygienegerechtigkeit. Das Gehäuse ist zudem konsequent hygienegerecht ausgeführt: Es besitzt keinerlei Toträume oder Spalten, in denen sich Bakterien oder Mikroorganismen einnisten könnten. Die Sensorspitze besteht aus PEEK sowie dem extrem widerstandsfähigen Edelstahl 1.4404 / AISI 316L. Insgesamt sind sowohl die Sensorkonstruktion als auch die Materialauswahl entsprechend den Regeln der EHEDG (European Hygienic Engineering & Design Group) konsequent auf das Umfeld der hygienischen Produktion ausgelegt. Dicht bedeutet langlebig Aufgrund der Erfahrungen zahlreicher Anwender hat Seli bei der Entwicklung des neuen Leitfähigkeit- Messsystems SLI03 besonderen Wert auf das Merkmal Dichtigkeit gelegt. Dies kommt zum einen durch das minimierte Vo- 01 Der SLI03 bietet eine kompakte, platzsparende Bauform 28 VERFAHRENSTECHNIK 1-2/2015

MESSEN, REGELN, AUTOMATISIEREN lumen des Sensorgehäuses zum Ausdruck, durch das die potenzielle Betauungsfläche reduziert wird. Darüber hi naus ist die integrierte, miniaturisierte Elektronik des Sensors komplett vergossen – was gleichermaßen vor Feuchtigkeit und mechanischer Beschädigung schützt. Schließlich hat Seli ein spezielles Doppel-Dichtungs-Konzept entwickelt, das sich für den Einsatz im Nassbereich der Lebensmittel-, Getränke- und Pharmaherstellung eignet und durch ständige Testzyklen mit wechselnden Belastungen, z. B. Temperaturschwankungen, verschiedenen Druckverhältnissen, Kälteschocks, künstlicher Alterung sowie mechanischen Schlägen und Vibrationen kontinuierlich verbessert wird. Wie erfolgreich das Dichtungskonzept ist, beweisen Prüffeld und Praxis gleichermaßen. Um den SLI03, aber auch die Prozessarmaturen und Trübungssensoren des Produktprogramms, auf Leckage und Dichtigkeit zu untersuchen, setzt Seli hochpräzise Helium-Leckage-Testgeräte zur Dichtigkeitsprüfung ein. Durch die Detektion des Prüfgases Helium, mit dem der Sensor je nach Messablauf von außen oder von innen beaufschlagt wird, können selbst feinste Löcher und Poren in Wandungen und Gehäusematerialien nachgewiesen und quantitative Aussagen über Leckagen bzw. Undichtigkeiten getroffen werden. Im Gegensatz zu hydrostatischen Verfahren ist die Heliumprüfung wesentlich genauer: Bildet sich bei der Wasserprüfung alle 30 s ein Luftbläschen am Prüfling, entspricht dies einer Leckrate von 10 –4 mbar l/s. Das Standardprüfkriterium ist auf eine Leckrate von 10 –8 mbar l/s spezifiziert – d. h. theoretisch bildet sich nur alle 83 h ein Luftbläschen. Positives Feedback 02 Die Holsten-Brauerei in Hamburg setzt SLI03-Sensoren in der Bierabfüllung ein Die außergewöhnliche Dichtigkeit bestätigt sich in Feldtests wie auch in konkreten Anlageninstallationen. Patrick Hilbert von der DMK Deutsches Milchkontor GmbH in Hohenwestedt, der SLI03-Sensoren in der Rohmilchannahme, in Erhitzungslinien, in Tanklägern, in der Käserei, in der Butterherstellung sowie in Sprühtrocknern und Eindampfungsanlagen einsetzt, berichtet von „einem zuverlässigen, ausfallfreien Betrieb“ sowie von „bislang unbekannter Dichtigkeit der Sensoren“ – und davon, dass er diese Leitfähigkeits-Messsysteme „künftig als Standard in die Betriebsmittelvorschrift aufnehmen möchte“. Ähnlich positiv klingen die Aussagen aus dem Brauereiumfeld. Jan Dufour von der Holsten-Brauerei in Hamburg setzt SLI03-Sensoren in der Bierabfüllung ein und bestätigt: „Im Gegensatz zu bisher eingesetzten Messgeräten sind die Sensoren von Seli jetzt fast ein Jahr ohne Probleme im Einsatz. Die Inbetriebnahme gestaltete sich sehr einfach, und durch die modularen Prozessanschlüsse konnten die Sensoren innerhalb von wenigen Minuten in die Anlage integriert werden.“ Torsten Friedrich von der Krombacher Brauerei bestätigt dem SLI03 „eine robuste und kompakte Bauweise, ein helles, gut ablesbares Display sowie eine einfache Bedienung ohne Handbuch“. www.seli.de Folgen Sie uns auch online! www.verfahrenstechnik.de www.facebook.com/vtkmag www.twitter.com/Verfahrenstechn www.google.com/+VerfahrenstechnikDe hält Sie stets auf dem Laufenden

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