Systeme zur Prozessanalyse sind verschiedenartig und verwenden die Schallgeschwindigkeit oder den Brechungsindex, Chromatographen mit selektiver Ionenelektrode oder Viskositätsüberwachung. Jedoch sind diese komplexen, üblicherweise teuren Technologien nicht immer erforderlich, denn viele industriell verwendete Medien sind einfache Lösungen oder Mischungen mit einer relativ geringen Schwankung der Konzentration während des Prozesses. Solch eine Konzentrationsüberwachung kann einfach mittels Messung der Flüssigkeitsdichte oder über die teilweise bekannte spezifische Dichte vorgenommen werden.

Wo findet sich also dieses einfache, unerkannte Online-Dichte-Messsystem, das eine kostenlose Prozessanalyse liefert? Es findet sich in den über 500.000 Micro Motion Coriolis Massedurchfluss-Messsystemen, die Emerson Process Management an tausende Prozessanlagen weltweit geliefert hat. Allerdings wird das vorhandene Dichte-Messsignal oft ignoriert und relativ selten auch für Prozessmessungen und -regelungen oder zur Qualitätsüberwachung genutzt.

Dichte-Messwert über den zweiten Ausgang

Die normale Funktion der Micro Motion Coriolis Messsysteme ist es, den Durchfluss zu messen. Dies erfolgt durch einen Vergleich der Schwingung zweier Durchfluss-Messrohre, wobei der Massedurchfluss des Mediums eine Verdrehung der Messrohre erzeugt. Hierbei wird auch die Resonanzfrequenz des Messrohres gemessen, die im direkten Verhältnis zur Dichte des Mediums im Messrohr steht. Die meisten Micro Motion Durchfluss-Messsysteme verfügen über einen zweiten Ausgang, über den der Dichte-Messwert zu einem übergeordneten System zur weiteren Auswertung übermittelt werden kann. Bei Auswerteelektroniken, die keinen zweiten Ausgang besitzen, ist es möglich, über ein Upgrade der Elektronik einen Dichteausgang zu realisieren.

Intelligente Micro Motion Elektroniken können den Dichte-Ausgang in jeder erforderlichen Einheit skalieren sowie auf die Konzentration und andere Messwerte der Prozessanalyse wie Brix, Baume oder Plato konfiguriert werden, um so den jeweiligen spezifischen industriellen Anforderungen zu entsprechen.

Typische einfache Anwendungen finden sich in der Konzentrationsmessung des Schlamms vieler Prozessmedien oder bei der Überwachung von Konzentrationen gelöster Stoffe wie Natronlauge. Konzentrationen von Salz, Säure und Alkohol können alle normalerweise online mit Micro Motion Coriolis Messsystemen überwacht werden. In vielen Fällen wird die Konzentration in einem Mischbehälter überwacht, indem die Dichte des Prozessmediums im Ablaufstrom gemessen wird. Die Mischung wird durch den Durchflusssensor und ein Zweiwegeventil so lange umgepumpt, bis die gewünschte Konzentration erreicht ist. Erst dann schaltet das Zweiwegeventil um und startet die Lieferung an den Prozess. Fällt die Konzentration während der Lieferung unter den spezifizierten Wert, kann sie gestoppt und erneut verwertet werden, wenn die geforderte Konzentration wieder erreicht ist.

Komplexere Aufgaben kommen bei der Bestimmung schädlicher Substanzen in Abwässern, bei der Dosierung von Zucker in Babynahrung, beim Mischen von Erfrischungsgetränken oder der Optimierung von Alkylierungsanlagen in Raffinerien zum Tragen.

Online Echtzeit-Prozessanalyse

Informationen wie die Dichte, die von einem Coriolis Messsystem in einer Anlage zur Verfügung stehen, können signifikant zur Kostenreduzierung und Qualitätssicherung im Prozess beitragen. Das Medium in der Prozessleitung besteht in der Regel aus bekannten Bestandteilen, so dass die gemessene Dichte wertvolle Daten über die Konzentration ihrer Bestandteile liefert. Des Weiteren ist die Genauigkeit der Dichtemessung von Micro Motion Coriolis Messsystemen unerreicht von anderen online Echtzeit-Prozessanalyse-Technologien. Die zusätzlichen Daten und die Steuerung dieses Parameters ermöglichen der Qualitätssicherung und Prozessführung, die Produktqualität und Produktivität zu verbessern. Es lohnt sich also, darüber nachdenken, was existierende Messgeräte bieten können und wo die Micro Motion Technologie einzusetzen ist.

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