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Verfahrenstechnik 5/2021

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Verfahrenstechnik 5/2021

TOP-THEMA I MESSTECHNIK

TOP-THEMA I MESSTECHNIK Gemeinsames Know-how Passende Lösungen für Drucksensoren finden Ein Hersteller von Drucksensoren deckt mit seinem Standardsortiment die meisten Anwendungsfelder ab. Oftmals lohnt es sich aber, das Produkt spezifisch für den Einsatz und die Integration in übergeordnete Gesamtsysteme zu optimieren. Um Drucksensoren an die Anwendung anzupassen, können zum einen Veränderungen an Gehäuseteilen oder Anschlusssteckern vorgenommen werden, aber auch der innere Aufbau des Sensors spielt eine entscheidende Rolle bei der spezifischen Optimierung. Durch die hausinterne Fertigung diverser Einzelteile und eine enge Zusammenarbeit mit den Lieferanten können bei der Firma Keller viele Anpassungen bei Drucksensoren entsprechend einfach umgesetzt werden. Werden die realen Einsatzbedingungen des Sensors von Anfang an berücksichtigt, erhöht dies die Effektivität und Langlebigkeit enorm. Auf Basis der Anforderungen wird gemeinsam ermittelt, welche Eigenschaften für eine störungsfreie Messung benötigt werden. Zu Beginn werden grundlegende Sensorspezifikationen festgelegt wie Gesamtmessbereich, Genauigkeit, Kalibrie- rung auf bestimmte Messpunkte und Druckeinheiten oder die Skalierung des Ausgangssignals. Bei Produkten mit digitalem Signalausgang kommen zusätzliche Fragestellungen hinzu wie beispielsweise die benötigte Abtastrate oder Signalauflösung. Die festgelegten Werte bilden die Basis für die Auswahl der Komponenten. An die Umgebung angepasst Die Berücksichtigung der Einsatzbedingungen ist ebenfalls ein zentraler Teil der Anforderungen und erhöht nicht nur die Lebensdauer des Sensors, sondern ist oftmals auch eine Voraussetzung für korrekte Messergebnisse. Ist im druckhaltenden System mit großem Überdruck oder dynamischer Belastung zu rechnen, sollte die Konstruktion des Sensors dafür optimiert werden. Gewisse Anwendungen oder benachbarte Anlagenteile bergen die Gefahr von Signalverfälschungen und Ausfällen durch Vibration oder Schock. Die Temperatur hat ebenfalls starken Einfluss auf alle Materialien und ihre Beständigkeit. Neben Extremwerten können auch schnelle Temperaturwechsel Komplikationen verursachen. Nicht weniger wichtig ist die chemische Beständigkeit. Aggressive Messmedien greifen Gehäuse- und Dichtungsmaterialien an, wenn diese nicht sorgfältig ausgewählt wurden. Auch externe Faktoren wie zum Beispiel Benzindämpfe, UV-Strahlung, Salzwasser oder sogar Mik roorganismen können zum Problem werden. Deshalb ist die Berücksichtigung aller relevanten Faktoren essenziell. Natürlich besitzt jede noch so gut optimierte Konstruktion weiterhin eine Belastungsgrenze und muss gegebenenfalls durch zusätzliche Maßnahmen geschützt werden. Weitere Features von Drucksensoren, die auf die Anwendung individuell angepasst werden können sind: mechanische Es ist nie verkehrt, sich beraten zu lassen, ob eine Neuentwicklung sinnvoll ist oder ein bestehendes, modifiziertes Produkt verwendet werden kann. Bernhard Vetterli, Technical Director bei Keller Druckmesstechnik Konstruktion, Elektronik & Konfiguration, elektrische Schnittstellen sowie Anschluss und Beschriftung. Fotos: Keller, nordroden/shutterstock.com www.keller-druck.com 34 VERFAHRENSTECHNIK 05/2021 www.verfahrenstechnik.de

MESSTECHNIK I TOP-THEMA Hydrostatische Füllstandmessung mit Pegelsonden Die Pegelsonde überträgt den Druckmesswert an eine nachgelagerte Logik, die dann die tatsächliche Füllhöhe berechnet. Sie bezieht dafür neben dem Druck die Dichte der jeweiligen Flüssigkeit und die Schwerkraft bzw. Erdbeschleunigung mit ein. Bei hohen Genauigkeitsanforderungen und/oder signifikanten Temperaturschwankungen im Medium muss zusätzlich die temperaturbedingte Dichteänderung berücksichtigt werden, sonst wird das Messergebnis verfälscht. Für solche Fälle empfiehlt sich der Einsatz von Pegelsonden mit integriertem Temperaturfühler, das erspart die Einrichtung einer zusätzlichen Messstelle für die Temperaturüberwachung. Die hydrostatische Füllstandmessung funktioniert nicht nur unabhängig von der Geometrie des Einsatzortes zuverlässig. Im Vergleich zu anderen Messmethoden bleibt sie von vielen physikalischen Eigenschaften eines Mediums, wie zum Beispiel Leitfähigkeit, Dielektrizitätskonstante, Schaumbildung oder Viskosität, unbeeinflusst. Die Pegelsonde als ihr zugeordnetes Messgerät verursacht darüber hinaus nur einen geringen Installationsaufwand und kann ohne Parametrierung in Betrieb genommen werden. www.wika.de Berechnungstool für Wasserstoffanwendungen Wasserstoff ist als Speichermedium für regenerative Energien ein hochaktuelles Thema – die Firma Labom hat nun eine Formel entwickelt, um den Einsatz von Messgeräten in Verbindung mit Wasserstoff zu optimieren. Das Medium Wasserstoff stellt die Messtechnik regelmäßig vor Herausforderungen, da Wasserstoffatome aufgrund ihrer geringen Größe zu einigen unerwünschten Effekten beim Messen führen können. Um diese Effekte zu vermeiden, werden häufig vergoldete Membranen eingesetzt. Das Edelmetall hält die Wasserstoffatome um mehrere Größenordnungen besser zurück als andere Materialien, doch der Einsatz von Gold ist teuer. Dr. Christine Schweder aus der Enwicklungsabteilung von Labom hat nun ein Tool entwickelt, mit dessen Hilfe der Einsatz von Wasserstoffgeräten deutlich effizienter gestaltet werden kann: Die von ihr abgeleitete Formel rechnet die Standzeit eines Gerätes mit und ohne Goldbeschichtung aus. Mithilfe von Informationen zu Temperatur, Druck und Wasserstoffanteil in der Anlage wird ermittelt, wie lange es dauert, bis Wasserstoff ausperlen und die Messung stören würde. Daraus lässt sich dann ableiten, wann sich eine vergoldete Membran lohnt und welche Stärke sinnvoll ist. Der Kunde bekommt so immer die für ihn optimale Lösung bezüglich Standzeit und Kosten. www.labom.com Videopyrometer einfach ausrichten Das neue Videopyrometer CSvideo 3M von Optris verfügt neben einem kreuzförmigen Visierlaser über eine integrierte Videokamera. Damit lässt sich das Messfeld sehr genau anvisieren, auch wenn sich das Messobjekt in einem nur schwer zugänglichen Bereich befindet. Das Gerät wird über ein Adapterkabel an eine USB-Schnittstelle am Computer angeschlossen. Die darauf installierte Software Compact Connect stellt neben dem Temperatur-Zeit- Diagramm das Videobild der integrierten Kamera dar. Mit dem Drehknopf an der Rückseite lässt sich die Optik dann einfach fokussieren und auf das Messobjekt ausrichten. In der Software können auch alle weiteren Einstellungen vorgenommen werden. Das CSvideo 3M eignet sich zur Messung an Metallen oder Komposit-Materialien auch bei niedrigen Temperaturen. Es sind zwei Varianten mit Messbereichen von 50 bis 400 °C oder 100 bis 600 °C erhältlich. Neben einem Analogausgang ist auch ein Alarmausgang vorhanden, dessen Funktion über die Software eingestellt werden kann. Eine eingebaute Trigger-Funktion ermöglicht die Aufnahme von zeit- oder temperaturabhängigen Schnappschüssen, mit denen sich verschiedene Aufgaben der Dokumentation oder Qualitätssicherung zuverlässig realisieren lassen. www.optris.de www.ProcessSensing.com Michell | Dew Point Instruments Aii | Oxygen Sensors Rotronic | Humidity Instruments Rotronic | Monitoring System LDetek | Trace Impurity Analyzers Dynament | Gas Safety Sensors Ntron | Oxygen Analyzers SST | Oxygen Sensors

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