Bei der Flüssigkeitsanalyse von Prozessmedien können unterschiedliche Störfaktoren wie EMV-Einstrahlungen, unzureichende Erdung oder mangelhafter Potenzialausgleich der Messstellenkomponenten sowie verunreinigte oder korrodierte Kontakte zwischen Sensor und Kabel die analoge Übertragung der Messwerte beeinträchtigen und zu teils erheblichen Verfälschungen der Ergebnisse führen. Auf die kontaktlose digitale Memosens-Technologie haben diese Fehlerursachen keinen Einfluss mehr.

Im Jahr 2008 vereinbarten die Unternehmen Knick und Endress+Hauser eine gegenseitige Lizenzierung der relevanten Patente für induktive Steckersysteme und beschlossen die gemeinsamen Nutzung und Weiterentwicklung der Memosens-Technologie. In diesem Jahr feiert die Memosens-Technologie ihr zehnjähriges Bestehen. Zu diesem Anlass hat Knick eine Online-Academy für Memosens-Know-how eröffnet und kündigt zur Achema zahlreiche Innovationen für den kontaktlosen Sensor-Standard an.

Die Messwerte werden bei Memosens-Sensoren von einem Chip direkt im Sensorkopf digitalisiert und gespeichert. Sowohl Daten als auch Speisespannung werden zwischen Sensor und Kupplung kontaktlos und damit galvanisch getrennt übertragen. Somit kann die Datenübertragung weder durch Nässe, Ablagerungen noch durch elektromagnetische Störquellen beeinflusst werden.

Anwendernutzen im Fokus

In den vergangenen zehn Jahren wurde die Technologie von ihren Urhebern laufend gemeinschaftlich weiterentwickelt. Die kontinuierlich wachsende Auswahl an pH/Redox-, Leitfähigkeits- und Sauerstoff-Sensoren stellt Anwendern ein breites Spektrum für nahezu alle Applikationen in unterschiedlichsten Branchen zur Verfügung. Knick bietet heute ein großes Portfolio an Prozessanalysegeräten in 2- oder 4-Leiter-Versionen mit unterschiedlichen Busschnittstellen, automatisierten Reinigungs- und Kalibriersystemen, Wechselarmaturen, Kompakttransmittern und portablen Analysenmesssystemen für Memosens an. Alle Komponenten sind durchgängig kompatibel zueinander.

Dennoch werden die besonderen wirtschaftlichen Vorteile dieser Technologie, wie z.B. durch die Möglichkeiten der Vorkalibrierung und der Sensordiagnose zur vorausschauenden Wartung, von vielen Kunden noch verkannt oder unterschätzt. Dabei bietet die Speicherung sämtlicher Sensor- und Kalibrierdaten im Sensorkopf bzw. die Option, die Sensoren unter optimalen Bedingungen im Labor zu kalibrieren, ein probates Mittel, um die Lebensdauer der Sensoren erheblich zu verlängern. Durch die Kontrolle der Sensorbetriebsdauer, des Sensorverschleißes, der Reststandzeit, der Maximaltemperatur, des sogenannten adaptiven Kalibrier-Timers sowie der Kalibrier- und Justierdaten kann die Verfügbarkeit signifikant erhöht werden – vorkalibrierte Memosens-Sensoren erreichen eine bis zu 40% längere Lebensdauer als herkömmliche analoge Sensoren.

Zeigt die Belastungsmatrix, dass eine Sonde durch extreme pH- und Temperaturwerte stark belastet ist, können die vorgegebenen Kalibrierintervalle über den sogenannten adaptiven Kalibrier-Timer verkürzt werden. Bei diesem prädiktiven Vorgehen wartet man nicht, bis der Sensor am Wochenende oder in der Nachtschicht ausfällt, sondern tauscht stark beanspruchte Sensoren regelmäßig gegen vorkalibrierte Sensoren aus.

Online-Portal vertieft Memosens-Kenntnisse

Um Anwendern und Interessierten eine Gelegenheit zu bieten, Kenntnisse rund um die Memosens-Technologie auf unterhaltsame Weise nachhaltig zu vertiefen, hat Knick die Memosens Academy gegründet: Das Online-Portal mit vielen Kurzfilmen und interaktiven Grafiken Informationen zur digitalen Sensortechnologie. Neben Erklärungen der Funktionsweise und der Anwendungsvorteile widmet sich ein großer Bereich der Memosens Academy der Erläuterung realer Anwendungsszenarien: Die Rubrik „Memosens in der Praxis“ zeigt anhand laufend erweiterter Applikationsbeispiele, wie sich Messaufgaben in anspruchsvollen Anwendungen lösen lassen, bei denen herkömmliche Sensortechnik an ihre Grenzen stößt. Dabei werden nicht nur die technischen Vorzüge von Memosens in den Mittelpunkt der Betrachtung gestellt, sondern auch die ökonomischen Vorteile, von denen die Anlagenbetreiber profitieren.

Wer konkrete Lösungen für unterschiedliche Messanforderungen sucht, erhält in der Rubrik „Memosens@Knick“ des Online-Portals eine interaktive Übersicht über das Memosens-Geräteportfolio von Knick. Das Spektrum untergliedert sich in die Bereiche Kompakttransmitter zur Schaltschrankmontage, Analysenmessgeräte, vollautomatische Mess-, Reinigungs- und Kalibriersysteme und Wechselarmaturen sowie mobile Analysenmessgeräte für Memosens.

Pharmatypische Anforderungen an die Prozessanalyse

Qualitätsmängel oder Lieferengpässe aufgrund von Produktionsproblemen können bei der Arzneimittelherstellung fatale Folgen haben. Um die Produktqualität und Prozesse bei der Herstellung zu verbessern, wurden unter dem Begriff Prozessanalysentechnik (PAT) von der Pharmaindustrie Verfahren und standardisierte Kontrollen entwickelt.

Die häufigsten kritischen Parameter pharmazeutischer Prozesse sind pH-Wert, Sauerstoff und Leitfähigkeit. Messabweichungen im Prozess können eine große Auswirkung auf das Produktionsergebnis haben. Die Herstellung pharmazeutischer Produkte erfordert daher eine maximale Genauigkeit für die Erfassung von Messwerten.

Eine weitere entscheidende Anforderung in jeder pharmazeutischen Umgebung ist es, Änderungen im Prozess oder dem Messvorgang zu verfolgen und sicherzustellen, dass Daten nicht manipuliert werden können.

Darüber hinaus ist die Cleaning in Place- (CIP) und die Sterilization in Place­Fähigkeit (SIP) bei Sensoren und Geräten von höchster Bedeutung, weil alle medienberührten Anlagenteile regelmäßig gereinigt und sterilisiert werden müssen.

Durchgängige QM-Dokumentation

Knick Memosens-Sensoren erfüllen die anspruchsvollen Anforderungen der Pharmaindusatrie in hervorragender Weise. Sie sind mit einem Chip ausgestattet, der relevante Qualitätsparameter, wie Steilheit, Nullpunkt, Referenzimpedanz, Glasimpedanz, Ansprechzeit, Kalibriertimer und Sensor­Reststandzeit speichert. Somit können alle Daten zum Lebenszyklus eines Sensors abgerufen werden. Weil die Kalibrierdaten bei Memosens-Sensoren direkt im Sensorkopf gespeichert werden, reduziert und vereinfacht die Memosens-Technologie den Wartungsaufwand erheblich.

Zur einfachen und sicheren Kalibrierung und Justierung der Memosens-Sensoren dient die PC-Software-Tool MemoSuite  Mit der erweiterten Software-Version MemoSuite Advanced lassen sich bis zu zehn Sensoren gleichzeitig kalibrieren. Die Funktion der Datenverwaltung dient einer lückenlosen Erfassung der Kalibrier- und Justierdaten sowie der Belastungsdaten des Sensors und ermöglicht eine vollständige Dokumentation entsprechend GMP Vorgaben. Die erfassten Sensor- und Kalibrierdaten, Protokolle und Signaturen können automatisch in übergeordnete Systeme geladen werden, wo sie gemäß den Anforderungen von FDA 21 CFR Part 11 manipulationssicher abgelegt sind.

Auch an entsprechende Anforderungen angepasst ist die Funktion Audit Trail, die in vielen der Analysenmessgeräte integriert ist. Jede Änderung im Menü des Analysenmessgerätes wird exakt aufgezeichnet, überwacht und aus Sicherheitsgründen in einem speziell kodierten Datenspeicher gespeichert. Die Daten können ausgelesen, aber nicht manipuliert werden. Darüber hinaus werden auch alle Sensorparameter in einem übersichtlichen Sensornetzdiagramm grafisch dargestellt.

Neben den Geräte-Innovationen stehen neue Entwicklungen im Rahmen der Industrie 4.0 – Konzepte wie z.B. die Knick Cloud. Durch ein geeignetes Webinterface lassen sich künftig die Daten von Memosens-Messstellen direkt in der Cloud bereitstellen, sodass technisches Personal ortsunabhängig von überall auf aktuelle Messwerte und Gerätestati zugreifen kann.

„The Best of Memosens“

Unter diesem Claim präsentiert Knick Elektronische Messgeräte auch im zehnten Jahr von Memosens wegweisende Innovationen für die digitale Sensortechnologie. Leistungsfähigkeit und Funktionsumfang der Produktneuheiten reichen weit über den Standard bislang verfügbarer Produkte hinaus und bieten mit angepassten Messstellenlösungen einen hohen Mehrwert für nahezu alle Applikationen - intelligent, vollautomatisiert, mobil und platzsparend.

Intelligent: Durch den Funktionsumfang der Knick-Transmitter können Memosens Sensordaten umfänglich ausgewertet und weiterverarbeitet werden, um durch vorausschauende Wartung weitergehende Informationen zum Sensorzustand bzw. dessen Reststandzeit zu erhalten.

Vollautomatisch: Die Kombination aus dem Highend Transmitter Protos, einer pneumatischen Steuerung Unical oder Uniclean, sowie einer Wechselsonde Ceramat oder SensoGate realisiert eine vollautomatische Messstelle mit Memosens-Sensoren sogar in Ex-Zone 1.

Mobil: Mit der Gerätereihe Portavo gibt es auch im Bereich der mobilen Messtechnik eine große Geräteauswahl. Portavo erlaubt sowohl umfangreiche Dokumentationsmöglichkeiten für die Pharmaindustrie, als auch den Einsatz mit Memosens-Sensoren bis Ex-Zone 1.

Platzsparend: Knick bietet eine Vielzahl von platzsparenden Lösungen mit Memosens Technologie. So erlaubt MemoRail die Installation von über 100 Memosens-Kanälen pro Meter Hutschiene. Mit einem einzigen MemoGate können bis zu 62 Memosens Kanäle ausgewertet werden.