CITplus - Der Einsatz und die Tauglichkeit der Fotometrie für eine bestimmte Applikation wird hauptsächlich durch die Sensor­eigenschaften bestimmt. Entscheidend sind dabei die Einbaubedingungen, die industriespezifischen Direktiven, die benötigte Messgenauigkeit sowie die Anforderungen an das Service- und Wartungskonzept. Mit dem Messumformer Memograph CVM40 und seinen Sensoren bietet Endress+Hauser Lösungen für spezifische Applikationen. Exemplarisch werden hier der UV-Sensor OUSAF44, der Zellwachstumssensor OUSBT66 sowie der Sensor OUSAF11 für Applikationen im Lebensmittelbereich vorgestellt.

Moderne Fotometer erlauben eine präzise, reproduzierbare Konzentrationsmessung durch Bestimmung von UV-Absorption, Farbe, NIR-Absorption, Trübung und Zellwachstum. Obwohl die Grundlagen der Fotometrie bereits im 18. Jahrhundert beschrieben wurden, erfreuen sich Fotometer immer noch größter Beliebtheit. Ihr einfaches Messprinzip, die schnelle Ansprechzeit, der geringe Wartungsbedarf und die geringe Abhängigkeit bzw. Querempfindlichkeit mit anderen Prozessparametern eröffnen ein ganzes Spektrum unterschiedlichster Einsatzmöglichkeiten. Das einfache Messprinzip basiert auf der Wechselwirkung von eingestrahltem Licht mit dem Medium. Die direkte Inline-Messung ersetzt zeit- und personalintensive Probenahmen sowie die anschließenden Laboruntersuchungen. Sie eignet sich somit ideal zur Optimierung der Prozesssteuerung und Produktausbeute, da der Betreiber schnell auf geringste Änderungen reagieren kann.

Ein Messumformer für alle Parameter
Mit dem Memograph CVM40 können sämtliche Inline-Fotometer zur kontinuierlichen und präzisen Messung von UV-Absorption, Farbe, NIR-Absorption, Trübung sowie Zellwachstum betrieben werden. Außer den vielfältigen Darstellungsmöglichkeiten des Messwertes liefert der Memograph CVM40 auch Informationen zum Status der fotometrischen Sensoren und erlaubt eine menügeführte Kalibrierung der Messstelle. Des Weiteren enthält der Memograph CVM40 Rekorderfunktionalitäten und ermöglicht somit neben der Messwertaufnahme auch die Datenverwaltung in einem Gerät. Die Messwerte zu Absorption, Farbe oder Trübung können mithilfe von Linearisierungstabellen und den frei editierbaren Mathematikfunktionen auch in Konzentrationen, Standards oder kunden- bzw. applikationsspezifische Einheiten umgewandelt und gespeichert werden. Dabei gewährleistet die FDA-konforme Benutzerverwaltung (21 CRF 11) höchste Datensicherheit bei hoher Funktionaltät.
Die Ausgabe der Messdaten erfolgt über zwei analoge Stromausgänge oder durch die optionale Anbindung an Feldbusse über Profibus DP, Modbus RTU oder Ethernet Modbus TCP. Die vielfältigen Funktionen des CVM40 ermöglichen den flexiblen Einsatz in sämtlichen Industrien wie Life Science, Chemie, Lebensmittel, Öl & Gas sowie Umwelt.

UV-Sensor als Pharmaprofi
Der Sensor OUSAF44 erlaubt eine präzise, lineare und reproduzierbare Bestimmung der UV-Absorption. Zu den typischen Anwendungen des Sensors gehören z. B. die Bestimmung der Proteinkonzentration, die Chromatogra­fiesteuerung, die Konzentrationsmessung organischer Verbindungen und die Detektion von aromatischen Verbindungen.
Der Einbau des Sensors OUSAF44 in die Rohrleitung erfolgt mit der Durchflussarmatur OUA260. Das modulare Design der Durchflussarmatur garantiert die optimale Anpassung an Prozessbedingungen. Der Kunde hat eine große Auswahl an produktberührten Materialien, Prozessanschlüssen und Nennweiten. Dabei reicht das Portfolio von einfachen Applikationen bis hin zu Prozessen mit höchsten Ansprüchen an Hygiene, wie z.B. Oberflächenrauigkeit, rückführbare und FDA-konforme sowie CIP/SIP-beständige Materialien.
Die hohe Genauigkeit und Linearität wird durch die optimierten Messfilter bei diskreten Wellenlängen zwischen 254 und 365 nm sowie der Verwendung eines Referenzkanals erreicht. Dies resultiert in einer direkten Übereinstimmung mit Laborwerten. Herausragende Eigenschaft des OUSAF44 ist das patentierte Easycal-System, das eine einfache und rückführbare Inline-Verifizierung und -Kalibrierung ohne Flüssigkeitsstandards erlaubt.

NIR-Sensor als Fermentationsexperte
Der Sensor OUSBT66 misst Feststoffe, Zellwachstum und Biomasse durch die Absorption im NIR-Bereich und dient zur Steuerung und Überwachung von Fermentations- und Kristallisierungsprozessen. Hauptanwendungsgebiete sind dabei Zellwachstum in der bakteriellen Fermentation und Anwendungen in Säugetierzellkulturen.
Das 12-mm-Design mit standardisiertem PG13,5-Schraubgewinde ermöglicht die Installation des Sensors im Bioreaktor entweder direkt durch die Kopfplatte oder mithilfe von Standardarmaturen. Der OUSBT66 ist in mehreren Längen und optischen Pfadlängen verfügbar, passend für unterschiedliche Einbaubedingungen und eine Vielzahl von Zellarten und Zellmengen. Das dichtungslose und spaltfreie hygienische Design aus Edelstahl und Saphirfenstern erlaubt nicht nur die Reinigung und Sterilisation, sondern auch die Autoklavierung des Sensors.
Als Strahlungsquelle kommt beim OUSBT66 eine LED zum Einsatz. Sie bietet eine vollkommen farbunabhängige, genaue Messung mit erweitertem Messbereich und weist eine lange Lebensdauer auf. Eine rückführbare Verifizierung und Kalibrierung des Sensors ist ganz einfach mithilfe von zertifizierten Aufsteckfiltern möglich.

Glasfreier Absorptionssensor als ­Lebensmittelspezialist
Mit dem OUSAF11 bestimmt man Feststoffe und Trübungen durch Absorption im sichtbaren und NIR-Bereich des optischen Spektrums. Haupteinsatzgebiete sind Applikationen im Lebensmittelbereich wie Phasentrennungen, Milchdetektion in CIP-Lösungen und die Erkennung von Produktverlusten.
Dank seines modularen Aufbaus kann der Sensor sowohl als Eintauchsensor in offenen Tanks und Becken als auch als Einbausensor für hygienische Anwendungen in Rohrleitungen und Behältern eingesetzt werden. Der FEP-ummantelte Sensorkopf hält den harten Bedingungen der CIP- und SIP-Reinigung stand und erfüllt die Forderung der Lebensmittelindustrie nach völliger Glasfreiheit. Die schnelle, sichere und präzise Messung sowie der geringe Wartungsbedarf und das Betreiben von zwei Sensoren OUSAF11 mit einem Messumformer CVM40 garantieren dem Anwender neben der Prozesssicherheit sehr kurze Amortisationszeiten.