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Verfahrenstechnik 7-8/2015

Verfahrenstechnik 7-8/2015

MESSEN, REGELN,

MESSEN, REGELN, AUTOMATISIEREN Lücke geschlossen Leitfähigkeits-Messgerät für präzise Analyse und Differenzierung Stefan Imort Ständige Optimierung von Qualität bei gleichzeitiger Senkung der Kosten – eine nicht ganz einfache Konstellation, mit der sich auch die Lebensmittel-, Getränke- und Pharmaindustrie konfrontiert sieht. Die Automatisierung und gleichzeitige Überwachung der Prozesse durch Sensorik bietet hier eine Lösung für diese zunächst widersprüchlich scheinenden Anforderungen. Autor: Stefan Imort, Product Market Manager Prozessinstrumentierung, Baumer GmbH, Friedberg Sensoren müssen während des laufenden Produktionsprozesses zuverlässig bestimmte physikalische Parameter erfassen. Dazu zählt die Messung der elektrischen Leitfähigkeit eines Mediums, die eine Beurteilung der Qualität, die Konzentrationsüberwachung von Zusätzen oder die Erkennung von unterschiedlichen Phasen oder Mischphasen erlaubt. Nicht nur für das herzustellende Produkt direkt, sondern auch bei der Reinigung der Produktionsanlagen spielen diese Informationen eine wichtige Rolle. Baumer hat dafür seine in der Prozessmesstechnik bereits bewährte Serie um das Leitfähigkeits-Messgerät Combilyz erweitert und schließt damit eine Lücke in der Prozessüberwachung. Das Gerät ist vor allem für die präzise Analyse und Differenzierung von Medien in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie entwickelt worden. Durch sein kompaktes Edelstahlgehäuse im Hygienedesign mit Schutzart IP 69 K erfüllt es die Grundvoraussetzung dieser Anwendungen. Maßgabe bei der Entwicklung war, dem Anwender ein „Sorglos-Paket“ anzubieten, mit dem er das Leitfähigkeits-Messgerät einfach in Betrieb nehmen und genaue Messwerte mit schneller Reaktionsgeschwindigkeit und maximaler Genauigkeit in seiner Steuerung verarbeiten kann. Der Schwerpunkt liegt auf der Anwenderfreundlichkeit, angefangen von der Installation bis zur routinemäßigen Kontrolle. Dies betrifft nicht nur die technischen Merkmale mit ihren Schnittstellen, sondern auch die intuitive Bedienbarkeit. Umsetzung Den häufigen harten Einsatzbedingungen im Feld mit Temperaturen bis 150 °C und Temperaturschocks sowie starken Vibrationen begegnet Baumer mit einer ausgeklügelten Sensor-Konstruktion. Der Combilyz enthält neben der speziellen Geometrie eine abgestimmte Vergussmasse, die die empfindlichen Sensorelemente speziell gegen Schock- und Vibrationsbelastungen, aber auch gegen Kondensatbildung zuverlässig schützt und deren lange Lebensdauer sicherstellt. Auf prozessseitige Dichtstellen wird aus Gründen der Hygiene und Zuverlässigkeit verzichtet. Zudem ist der Temperatursensor (Pt 100) vollständig im Messstutzen aus PEEK-Kunststoff integriert und hermetisch dicht umhüllt. 30 VERFAHRENSTECHNIK 7-8/2015

Dieses Leitfähigkeits-Messgerät wurde vor allem für Medien in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie entwickelt Vorteile auf einen Blick: n maximale Genauigkeit bei der Leitfähigkeit von < ± 1,0 % n maximale Genauigkeit bei der Temperatur von < ± 0,4 % n kurze Ansprechzeiten bei Leitfähigkeit (2 s) und Temperatur (15 s) n Einsatz im Temperaturbereich von –30 bis 150 °C n 14 Messbereichsabstufungen zwischen 0 und 1000 mS/cm n vier Messbereiche durch externen Eingang im Betrieb umschaltbar n zwei getrennte Analogausgänge für Leitfähigkeit und Temperatur n integrierte Linearisierungsfunktion für Natronlauge (NaOH) und Salpetersäure (HNO 3 ) n 30 % größere Bohrung im Messstutzen als bei am Markt vergleichbaren Produkten n gute Reinigbarkeit im Prozess n 3A- und EHEDG-Zertifizierung n maximale Dichtheit durch vollvergossenem Temperatursensor in der Messspitze n kompaktes und drehbares Gehäuse n flexible Montagemöglichkeiten dank vielfältiger Prozessadapter, z. B. Varivent, DIN 11851 etc. n großes und stufenlos drehbares Display, auch aus größerer Entfernung ablesbar n Parametrierung via Touchscreen oder PC-Schnittstelle n zwei unabhängige Schaltausgänge für direkte Ansteuerung von Aktuatoren FLUXUS ® Der clamp-on Ultraschall- Durchflussmesser für Flüssigkeiten und Gase Der homogene Materialeinsatz erschwert die Anforderung an kurze Reaktionszeiten des integrierten Temperatursensors. Anstatt diesen in ein metallisches Material einzubauen, wird er geometrisch optimal eingebettet, sodass die thermische Kopplung mit dem Medium ideal gegeben ist. Dank dieser Designeigenschaft haben schnelle Temperaturgradienten, wie sie in der Praxis häufig anzutreffen sind, kaum Einfluss auf die Leitfähigkeitsmessung. Das induktive Leitfähigkeits-Messprinzip macht eine Kanalbohrung im Sensor notwendig. Bei vergleichbaren Produkten am Markt limitieren die bis zu 30 % kleineren Bohrungen häufig den Einsatz in faserigen oder feststoffhaltigen Medien. Durch die Vergrößerung des Durchmessers sowie der Möglichkeit der freien Ausrichtbarkeit im Prozessanschluss, parallel zur Strömungsrichtung des Mediums, ist beim Combilyz eine vollständige Cleaning-In-Place-Reinigung (CIP) gewährleistet. Daraus resultierend erfüllt das Messgerät die Richtlinien nach 3-A und ist EHEDG-zertifiziert. Das kompakte Gehäuse ermöglicht die Montage auch bei beengten Platzverhältnissen. Die großen Ziffern auf dem grafikfähigen Display lassen sich auch aus großer Entfernung mühelos ablesen. Neben der Leitfähigkeit zeigt der Combilyz weitere Informationen an, wie Temperatur und Wert des Analogausgangs. Alternativ kann die aus der Leitfähigkeit errechnete und voreingestellte Konzentration für Natronlauge oder Salpetersäure dargestellt und ausgegeben werden. Aber auch eine kundenspezifische Konzentrationsausgabe über eine 30-Punkt- Lineariesierungstabelle ist möglich. Zusätzlich lässt die programmierbare Alarmierung über verschiedene Farben der hellen Hintergrundbeleuchtung sehr einfach Abweichungen im Prozess erkennen – ein von Baumer patentiertes Feature, das in dieser Art einzigartig ist. Wenn überhaupt Veränderungen an den Einstellungen vorgenommen werden sollen, gestaltet sich dies über den Touchscreen des Displays sehr einfach. Dank der zwei voneinander unabhängig arbeitenden Schaltausgänge lassen sich mühelos dezentrale Steuerungsaufgaben realisieren, ohne die Ressourcen einer zentralen Steuerung in Anspruch nehmen zu müssen. Fotos: Fotolia, Baumer www.baumer.com Hochgenaue und zuverlässige bidirektionale Durchflussmessung über einen weiten Messbereich Konzipiert und zertifiziert für den Einsatz in explosiongefährdeten Bereichen von -190 °C bis zu 600°C (ATEX Zone 1) SIL2 fähig und zum Einsatz in PLT- Schutzeinrichtungen entwickelt Höchste Rentabilität: - Keine Rohrarbeiten - Keine Betriebsunterbrechungen - Praktisch kein Wartungsaufwand Nullpunktsstabil, driftfrei und unabhängig von Rohrgröße, -material, Druckstufe und dem innen strömenden Medium (rückführbar kalibriert auf nationale Standards) www.flexim.de

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