CITplus - CorrTran MV von Pepperl+Fuchs ist der erste, 2-Draht- bzw. 4...20 mA Transmitter mit integriertem HART Protokoll, der gleichzeitig die allgemeine und die örtliche Korrosion in demselben Industrietransmittergehäuse auswertet.

CorrTran MV von Pepperl+Fuchs ist der erste, 2-Draht- bzw. 4...20 mA Transmitter mit integriertem HART Protokoll, der gleichzeitig die allgemeine und die örtliche Korrosion (Lochkorrosion) in demselben Industrietransmittergehäuse auswertet. Die Korrosionsanalyse wird aus dem Labor in die tägliche Prozesssteuerung verlagert und ist somit ein revolutionärer Ansatz zur Korrosionsüberwachung. Diese innovative Technologie erlaubt dem Kunden, das Korrosionsverhalten in Echtzeit zu überwachen und darauf zu reagieren, bevor großer Schaden entsteht.
WirelessHART setzt auf den mit mehr als 20 Millionen HART-fähigen Feldgeräten weit verbreiteten HART Standard auf. Das konventionelle HART ist ursprünglich als Erweiterung der gebräuchlichen 4...20 mA Stromschleifen gedacht, um den Feldgeräten weitere Funktionalitäten zu verleihen.
Nun steht der nächste Evolutionsschritt von HART bevor. Der freigegebene WirelessHART Standard setzt direkt auf das HART Protokoll auf, verlässt jedoch den physischen Übertragungsweg. Als Übertragungsmedium wird nun die Luftschnittstelle herangezogen. Dabei wird das weltweit lizenzfreie 2,4 GHz Band genutzt, welches auch für WLAN, Bluetooth, ZigBee und andere Funktechniken genutzt wird.

Online-Betrieb
Das Herzstück von CorrTran MV sind moderne, patentierte Algorithmen und Datenanalysetechniken, die die Korrosionsrate und die örtliche Korrosion (Lochkorrosion) genau messen. Zur Bestimmung der allgemeinen Korrosionsrate wird die industrieweit anerkannte Methode des linearen Polarisationswiderstands („linear polarization resistance" = LPR) verwendet. Zur Optimierung wird dieses Verfahren durch harmonische Verzerrungsanalyse (harmonic distortion analysis = HDA) ergänzt. Während eines Messzyklus führt der Korrosionssensor außerdem eine elektrochemische Rauschmessung (electrochemical noise = ECN) durch, die eine Messung der Lochkorrosion erlaubt. Am Ende jedes Messzyklus wird die entsprechende Korrosionsrate bzw. der Lochkorrosionswert berechnet und dem Anlagenpersonal in Form eines 4...20 mA Signals und / oder über HART zur Verfügung gestellt.
Die LPR-Methode ist seit langem der Industriestandard für die allgemeine Korrosionsüberwachung und basiert auf der Stern-Geary-Beziehung. Diese Beziehung beschreibt den allgemeinen Zusammenhang zwischen dem Polarisationswiderstand und dem Korrosionsstrom. Ist der Korrosionsstrom einmal bekannt, lässt sich daraus einfach die allgemeine Korrosionsrate errechnen. Der Polarisationswiderstand wiederum lässt sich aus dem Messstrom und dem Anregungspotenzial der Messelektroden bestimmen, solange dieses Potential hinreichend klein ist. Die HDA-Analyse erlaubt die Berechnung der allgemeinen Korrosionsrate ohne direkte Kenntnis der Tafelkonstanten (B-Wert), die elementarer Bestandteil der Stearn-Geary-Beziehung sind. Durch Anlegen einer niederfrequenten Sinusspannung an die Messelektroden und anschließender Analyse der Verzerrungen kann die allgemeine Korrosionsrate ermittelt werden.
Im CorrTran MV werden beide Verfahren in optimaler Weise kombiniert, um zuverlässige und schnelle Messergebnisse zu erhalten. Dabei wird auch der B-Wert implizit ermittelt. Zur Erhöhung der Genauigkeit wird zusätzlich der Lösungswiderstand (Leitfähigkeit) gemessen und in den oben genannten Verfahren berücksichtigt. Dieser Wert liefert zusätzlich hilfreiche Informationen über den Zustand der Elektroden.
Schließlich ermöglicht die ECN-Methode, die Intensität der örtlichen Korrosion zu berechnen. ECN ist die Messung von spontanen Potenzial-Fluktuationen, die statistisch zufällig an der korrodierenden Schnittstelle zwischen Metall und Lösung erzeugt werden. Die statistische Analyse des Messstromes erlaubt die Bestimmung eines „Pitting-Faktors", der wiederum ein Maß für die Häufigkeit und die Intensität der örtlichen Korrosion ist.

Spezifikationen
Die Standardsonden, die CorrTran MV für die Korrosionserkennung verwendet, bestehen aus drei Elektroden, eine für die Induzierung eines schwachen Signals und jeweils eine für Potenzial- und Strommessung. Um eine genaue Messung zu erhalten, müssen die Elektroden aus dem gleichen Material sein wie das Rohr oder der Behälter, der überwacht wird. Die Opferelektroden werden mit einem schwachen Signal induziert und direkt in den Fluss von korrosiven Medien platziert. Diese Signale werden über einen Zeitraum von wenigen Minuten durch den Transmitter überwacht und analysiert, um ein genaues Bild der Korrosion zu erhalten.
Es gibt eine große Anzahl von Applikationen in der Verfahrenstechnik, die mit Funk realisiert werden können oder durch Funktechnik wirtschaftlich erst ermöglicht werden. WirelessHART bewirkt den notwendigen Schritt von proprietären Lösungen zu einem übergreifenden Standard in der Prozesstechnik, der die Anwendung von Funktechnologie ohne Systembruch vollziehbar macht. WirelessHART wird neue Möglichkeiten zur Qualitätsverbesserung, Anlagen- und Prozessoptimierung sowie Anlagenüberwachung eröffnen und leistet damit einen wertvollen Beitrag zum wirtschaftlichen Betrieb verfahrenstechnischer Anlagen.