Anlagenbau & Prozesstechnik

Induktives Sensorstecksystem für die Flüssigkeitsanalyse

Knick komplettiert Memosens-Baureihe mit tragbaren Analysenmessgeräten

13.08.2014 -

Memosens-Produkte setzen einen Standard auf dem Gebiet der Flüssigkeitsanalyse. Mit den weltweit ersten tragbaren Analysenmessgeräten für Memosens-Sensoren wird das umfangreiche Angebot nun ergänzt. Memosens erhöht bei pH-, Leitfähigkeits- und Sauerstoffmessung in Flüssigkeiten die Prozesssicherheit, reduziert den Wartungsaufwand vor Ort und steigert die Prozessverfügbarkeit.

Das induktive Stecksystem Memosens vermeidet durch die Digitalisierung der Messdaten im Sensorkopf und die kontaktlose Übertragung von Daten und Speisespannung zwischen Sensor und Kopplung typische Probleme elektrochemischer Sensorik. Es überträgt sowohl Energie als auch Daten kontaktlos zwischen elektrochemischen Sensoren und Analysengeräten. Kontaktstellen, die durch Schmutz, Feuchtigkeit, Korrosion oder Salzbrücken beeinträchtigt werden könnten, entfallen. Da Masse- und Erdpotentiale dank der perfekten galvanischen Trennung durch die induktive Kopplung keine Rolle mehr spielen, werden weder teure Sensoren mit Platin Solution Ground noch andere Maßnahmen zum Potentialausgleich benötigt. Die Sensorkopplung mit patentiertem Bajonettverschluss, die sich ohne Kabelverdrehung öffnen und schließen lässt, vereinfacht das Handling zusätzlich. Durch die Digitalisierung des Signals sind auch Kabellängen von 100 m problemlos realisierbar.

Vorkalibrierte Sensoren

Memosens-Sensoren verfügen über eine integrierte Elektronik, die nicht nur prozessnahe, sensorspezifische Daten direkt im Sensorkopf speichert und auswertet, sondern auch eine präzise Vorkalibrierung der Sensoren im Labor ermöglicht. Damit sorgt Memosens für höchste Verfügbarkeit und reduzierten Wartungsaufwand der Messstelle. Die präzise Sensor-Kalibrierung und Dokumentation erfolgt mit einem Software-Tool unter reproduzierbaren Bedingungen im Labor. Vor Ort ist der sekundenschnelle Sensorwechsel selbst für nicht spezialisierte Mitarbeiter problemlos möglich. Dadurch wird der Zeit- und Arbeitsaufwand für die Wartung der digitalen Memosens-Sensoren vor Ort deutlich reduziert und die Prozessstillstandzeiten werden verringert. Zusammen mit längerer Lebensdauer der Sensoren führt dies zu einer schnellen Amortisierung der Investitionen.

Intelligente Diagnostik

Umfassende Diagnosefunktionen garantieren ein optimales Prozessmanagement. Neben Standarddaten wie der Sensor-ID werden Betriebsdaten über die Anzahl der Kalibrierungen sowie Betriebsstundenzähler für unterschiedliche Betriebskonditionen erfasst. Die Kontrolle der Sensorbetriebsdauer, des Sensorverschleißes, der Reststandzeit, der Maximaltemperatur, des adaptiven Kalibrier-Timers, der Kalibrier- und Justierdaten führt zu einer signifikanten Erhöhung der Verfügbarkeit. Die vorkalibrierten Memosens-Sensoren erreichen eine bis zu 40% längere Lebensdauer als herkömmliche Produkte und reduzieren die Prozessstillstandszeiten. Selbstverständlich können die Memosens-Diagnosefunktionen auch direkt über die Prozessleitechnik via Profibus PA, Fieldbus Foundation oder HART abgerufen werden.

Memosens mobil

Mit den Portavo-Modellen 902, 904 und 907 hat Knick Elektronische Messgeräte die weltweit ersten tragbaren Analysenmessgeräte zur Messung von pH-Wert, Leitfähigkeit oder Gelöstsauerstoff mit Memosens-Technik entwickelt. Typabhängig können neben den digitalen Memosens-Sensoren auch analoge Sensoren und optische Sauerstoffsensoren verwendet werden. Wie bereits der analoge Vorgänger verfügt das Modell 904X nun als einziges portables Analysenmessgerät für Memosens und analoge Sensoren über eine ATEX-Zulassung für die Zonen 0 und 1 und ermöglicht Nutzern somit die Überprüfung von Prozessmessstellen in explosionsgefährdeten Bereichen. Alle Portavo-Gehäuse sind aus hochstabilem Kunststoff gefertigt und mit der Schutzart IP66 für den rauen Industrieeinsatz ausgelegt. Eine integrierte Schutzklappe, die im Feldeinsatz das Display vor Kratzern und Beschädigungen schützt, lässt sich im Labor auch einfach als Aufsteller nutzen. Zudem verfügen die Gehäuse über einen integrierten Sensorköcher, der den Sensor schützt und dessen Austrocknung verhindert.

Memosens im Prozess

Die Analysenmessgeräte aus der Stratos-Serie sind der Standard in der verfahrenstechnischen Industrie. Für alle Anforderungen stehen verschiedene Ausführungen zur Verfügung: 2-Leiter-Technik, eigensicher für den Einsatz in explosionsgefährdeten Umgebungen der Ex-Zone 1 / Class 1 Division 1 (mit Sensor in Zone 0). Ungewöhnlich bei 2-Leiter-Technik: Die Messumformer bieten einen analogen Stromeingang, der z.B. das Durchschleifen eines Temperatur- oder Drucksignals ermöglicht, und haben zwei weitere Digitaleingänge. Zusätzlich sind ein zweiter Stromausgang für einen weiteren Messwert und ein farbig beleuchtetes Display vorhanden. Stratos MS und Stratos Evo ergänzen das Memosens-Spektrum in 4-Leiter-Technik. Die Geräte zeichnen sich durch ein besonders nutzerfreundliches und sicheres Bedienkonzept aus. Für wirtschaftlich sensible Anwendungen empfiehlt sich die preiswerte, rein digitale Version Stratos MS, bei der alle Messparameter in einem Gerät wählbar sind. Stratos Evo gestattet neben der Verwendung von Memosens- und Analog-Sensoren auch den Anschluss digitaler optischer Sauerstoffsensoren. Außerdem eröffnet die leistungsfähige HighPower-Sensorversorgung die Möglichkeit, externe 2-Leiter-Messumformer, z.B. Druck- oder Temperaturmessumformer, zu speisen.

Memosens modular

Das Messsystem Protos in 4-Leiter-Messtechnik für die Ex Zone 1 / Class 1 Division 1 zur Messung von pH, Leitfähigkeit und/oder Sauerstoff basiert auf einem modularen Hardware- und Softwarekonzept und erlaubt flexible, exakt auf die Messaufgabe abgestimmte Lösungen. Bei Bedarf können mehrere Messparameter in beliebiger Kombination mit einem Gerät erfasst werden, z.B. pH/pH, Cond/Cond oder auch pH und Leitfähigkeit simultan. Bis zu drei Messmodule sind kombinierbar. Der einfache Anschluss eines Memosens-Sensors erfolgt mit dem Digitalmodul MS. Dieses bietet zusätzlich einen Stromeingang und einen Schalteingang, beispielsweise für Überwachungseinrichtungen. Über das Digitalmodul FIU können bis zu zwei Memosens-Sensoren und Steuerungen für Wechselarmaturen angeschlossen werden.

Die Verbindung von Protos mit der pneumatischen Steuerung Unical ergibt ein Messsystem mit Memosens-Funktionalität mit automatischer Reinigung und Kalibrierung zur Erhöhung der Sensorlebensdauer und Prozessverfügbarkeit. Die keramische, dichte Sensorwechselarmatur Ceramat ermöglicht den Einsatz von Memosens-Sensoren auch in Extremanwendungen wie z.B. der Zuckerindustrie, der Farbstoffsynthese, der Kautschukproduktion oder der Rauchgasentschwefelung.

Asset Management zur Verwaltung von Memosens-Sensoren

Die Software Memosuite dient dem komfortablen Kalibrieren, Justieren und Verwalten von Memosens-Sensordaten. Der Anschluss der Sensoren am PC erfolgt über einen USB-Port mittels des mitgelieferten Schnittstellenwandlers Memolink. Dieser erlaubt auch die Verbindung von Sensoren, die im Ex-Bereich betrieben wurden und dort wieder eingesetzt werden sollen. Memosuite zeigt die aktuellen Messwerte, die Sensordaten und die letzte Justierung. Es steht eine Vielzahl bewährter Kalibrierverfahren aus der Praxis zur Verfügung und erlaubt das gleichzeitige Arbeiten mit bis zu 10 Sensoren. Aus einem umfangreichen Pufferkatalog können verschiedene Puffersätze individuell zusammengestellt werden. Die lückenlose Erfassung der Kalibrier- bzw. Justierdaten und das Protokollieren von Betriebszeiten, in Summe oder bei extremen Prozessbedingungen, ermöglicht eine Dokumentation entsprechend gesetzlicher Vorgaben wie zum Beispiel nach FDA 21 CFR Part 11. Die Ausgabe kann als Kalibrierprotokoll oder als Datensatzausgabe im MS-Excel-Format erfolgen. Die Memosuite-Datenbank ermöglicht die vorausschauende Wartung als Instandhaltungsstrategie. Die Aufzeichnung der Sensordaten über die gesamte Lebensdauer unterstützt zudem eine langfristige Planung. Wiederbeschaffungszyklen lassen sich klar definieren und Wartungsstrategien optimieren.

Fazit

Memosens ist durchgängig Ex-zertifiziert und alle Komponenten sind untereinander kompatibel. Mit einer ständig wachsenden Auswahl verfügbarer Sensoren steht Anwendern ein breites Spektrum für nahezu alle Applikationen in der Flüssigkeitsanalyse aus unterschiedlichsten Branchen zur Verfügung. Durch die hohe Qualität der Messungen, die robusten Eigenschaften und die einfache Handhabung eignet sich Memosens für den Einsatz in Chemie, Petrochemie, Pharma-Applikationen, Energieerzeugung, Lebensmittelindustrie und Wasser/Abwasser-Anwendungen. Mit Memosens-Technologie lassen sich nicht nur die bekannten Schwächen herkömmlicher analoger Sensorik vermeiden und die Qualität der Messungen erhöhen: Längere Sensorlebensdauer, geringere Prozessstillstandzeiten und reduzierter Aufwand sorgen zudem dafür, dass sich die Investitionen nach kurzer Zeit amortisieren. Das Memosens-Programm von Knick bietet den Anwendern Produkte, die alle Anforderungen an die pH-, Leitfähigkeits- und Sauerstoffmessung in Flüssigkeiten abdecken.

 

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