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Industrielle Automation 6/2016

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Industrielle Automation 6/2016

SENSORIK UND MESSTECHNIK

SENSORIK UND MESSTECHNIK Optimierte Produktionsvorgänge Mikrowellenmesstechnik liefert exakte Messergebnisse bei Flüssigkeitsgemischen Ob in der Lebensmittelindustrie, Abwasseraufbereitung oder Baustoffbranche – präzises und permanentes Messen der Konzentration in den Flüssigkeitsgemischen ist für die direkte Regelung vieler Prozesse essentiell. Mikrowellenmesstechnik kann per Inline-Monitoring helfen, Ausfälle zu verhindern, und Produktionsprozesse besser zu regulieren. Um ein gleichbleibendes Produktionsergebnis gewährleisten zu können, sind ständige Überprüfungen, Kontrollen und Probenentnahmen während des Prozesses nötig. Diese werden meist mittels Probenauswertung im jeweiligen Betriebslabor vorgenommen. Doch schon auf dem Weg von der Entnahmestelle bis zum Labor kann das Messergebnis durch Umgebungseinflüsse verfälscht werden. Auch handelt es sich nur um eine Stichprobe. Besser Diese Messgenauigkeit macht sich vor allem die Zuckerindustrie bereits zu Nutze. Aber auch Molkereien, die Baustoff- und die Papierindustrie sowie die Abwasserund Biogasbranche setzen Pro Mtec-Messgeräte mittlerweile vermehrt zur Kontrolle in ihren Herstellungsprozessen ein. Je nach Anwender und Einsatzbereich stehen zwei verschiedene Varianten zur Auswahl: µ-ICC 2.45 Standard oder µ-ICC 2.45 Compact. „Das Standardgerät ist ein Vierkanal-Messsystem und wird häufig bei mehreren Messstellen eingesetzt“, erklärt Theisen. „Das Compactgerät ist dagegen als Einkanal- Messsystem für Einzelanwendungen konziwären dagegen permanente Messungen, die direkt vor Ort unter den immer gleichen Bedingungen vorgenommen werden. Hier setzt die Mikrowellenmesstechnologie von Promtec an. „Unter optimalen Bedingungen können sogar Messabweichungen von Die Inline-Messsysteme arbeiten berührungslos und wartungsfrei und liefern eine Genauigkeit vergleichbar mit Werten der Mikrowellenmesstechnik. bis zu ± 0,05 % des Feststoffanteils festgestellt werden“, erklärt Karl-Heinz Theisen, Geschäftsführer des Unternehmens. Das entspreche praktisch der Laborqualität, allerdings inline, also direkt während des Herstellungsprozesses. Mikrowellen-Transmissionsmessung als Lösung Um diese Genauigkeit zu erreichen, wird ein Mikrowellenoszillator verwendet, der elektromagnetische Wellen mit einer Frequenz von 2,45 GHz erzeugt. Dieses Signal kann über einen Sensor durch ein beliebi­ ges wasserhaltiges Medium geführt werden, das sich in einer festen Messgeometrie, z. B. einer Rohrleitung oder einem Tank, befindet. Da die Mikrowelle von den freien Wassermolekülen absorbiert wird, verringert sich zum einen ihre Ausbreitungsgeschwindigkeit und zum anderen wird sie proportional zum Wassergehalt gedämpft. Sobald die Mikrowelle den Empfangssensor auf der gegenüberliegenden Seite der Messgeometrie erreicht, werden Phasenverschiebung und Dämpfung gemessen, bewertet und daraus die Feststoffkonzentration berechnet. Besonderer Vorteil dieses Verfahrens ist, dass es nicht auf die optische Durchlässigkeit eines Mediums angewiesen ist. Die elektromagnetischen Wellen durchdringen alle metallfreien, nicht leitenden Materialien und sprechen sehr gut auf Wasser an, da dieses mit seiner hohen Dielektrizitätszahl von 80 die elektromagnetischen Wellen stark absorbiert, wodurch ein gutes Messergebnis erreicht werden kann. Da sich Mikrowellen zudem in Form von Feldern ausbreiten, erreichen die Messgeräte im Vergleich zu anderen Technologien wie optischen, elektrischen und mechanischen Messverfahren eine wesentlich höhere Repräsentativität des Messergebnisses. Gleichzeitig wird das zu messende Medium nicht beeinflusst. Von der Nischentechnologie profitieren 30 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2016

You CAN get it... Hardware und Software für CAN-Bus-Anwendungen… PCAN-Explorer 6 Professionelle Windows-Software zur Überwachung, Steuerung und Simulation von CAN-FD- und CAN 2.0-Bussen Aufzeichnung und Wiedergabe Automatisierung mit VBScript und Makros Symbolische Nachrichtendarstellung Funktionserweiterung durch Add-ins ab 510 € 01 Das Gerät wird fest in die Messstelle eingefügt, sodass definierte unveränderbare Umgebungsbedingungen sichergestellt werden piert.“ Das Gerät wird direkt an den Leitungen angebracht und misst dort inline das jeweilige Medium. Zur Auslegung eines Messsystems muss der Anwender nur Angaben zur Rohrleitungsdimension, zum Produkt, zur Temperatur, dem gewünschten Messbereich und der erwarteten Messgenauigkeit mitteilen. Nach der Installation wird das Messsystem zunächst individuell an die vorhandene Messbedingung und den gewünschten Messbereich angepasst. Dafür benötigt das Unternehmen etwa einen Tag. Der wichtigste Schritt sei dabei die Kalibrierung, das heißt die Skalierung des Messsignals entsprechend den im Betrieb üblichen Referenzwerten und Arbeitspunkten,“ so Theisen. „Hierfür werden Mate ialproben unter Betriebsbedingungen an der 02 Mithilfe einer individuell konfigurierten Sensorik werden die Messgeräte genau an die jeweiligen Prozessbedingungen angepasst Messstelle entnommen und zeitgleich deren Laboranalysewerte mit den laufenden Messwerten korreliert.“ Da die Geräte berührungslos funktionieren, also nicht verschleißen, fallen praktisch keine Wartungsarbeiten an. www.pro-m-tec.de 03 Die applikationsspezifischen Konzentrationsmesslösungen kommen in zahlreichen Raffinerien der Zuckerindustrie zum Einsatz, insbesondere zur Kristallisationsprozesskontrolle und -verfolgung Alle Preise verstehen sich zzgl. MwSt., Porto und Verpackung. Irrtümer und technische Änderungen vorbehalten. PCAN-PCI Express FD CAN-FD-Interface für PCI Express- Steckplätze mit Datenübertragungsraten bis 12 Mbit/s. Lieferung inkl. Monitor-Software und APIs. ab 240 € PCAN-Router FD Frei programmierbarer Router für CAN und CAN FD mit 2 Kanälen. Erhältlich im Aluminiumgehäuse mit D-Sub- oder Phoenix-Anschlusssteckern. 250 € www.peak-system.com Otto-Röhm-Str. 69 64293 Darmstadt / Germany Tel.: +49 6151 8173-20 Fax: +49 6151 8173-29 info@peak-system.com