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Dichtemessung Einfach integriert – so profitieren Sie von neuen Dichtesensoren

Autor / Redakteur: Gerald Schwarz / Jörg Kempf

Für die Entscheidungsfindung betreffend der Auswahl der optimalen Prozessmesstechnik spielen die Integrationskosten eine entscheidende Rolle. Sehr oft übersteigen die Kosten für den Anlagenumbau den reinen Anschaffungspreis eines Sensors. Dementsprechend wichtig ist es, dass die in Frage kommende Sensorik einfach in eine Anlage integriert werden kann.

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Produktpalette der Dichtesensoren L-Dens-4X7 von Anton Paar
Produktpalette der Dichtesensoren L-Dens-4X7 von Anton Paar
(Bild: Anton Paar)

Anton Paar hat es sich seit jeher zur Aufgabe gemacht, dem Anlagenbetreiber mit minimalem Aufwand Prozessdaten wie Dichte, Schallgeschwindigkeit, Konzentrationen und Viskosität zuverlässig und mit größter Genauigkeit zur Verfügung zu stellen. Dabei spielt neben der Genauigkeit, Langlebigkeit und Robustheit die einfache Prozessintegration eine entscheidende Rolle. Bei jeder neuen Kundenanfrage ist daher zu klären, welcher Sensor für die jeweilige Aufgabenstellung am besten geeignet ist.

Durch das breite Portfolio an Prozesssensoren wird zuerst ermittelt, welche physikalische Größe den zu messenden Prozessparameter am besten darstellen kann. Dabei stehen dem Applikationsteam viele verschiedene moderne Labormesstechniken zur Verfügung. Ein weiterer Vorteil: Sowohl im Prozess als auch im Labor kommt die gleiche Messtechnik zum Einsatz. Oft kristallisiert sich die Dichte als optimale physikalische Größe für die Messung heraus, die allerdings bisher oft den Nachteil hatte, dass die Prozessintegration sehr aufwändig war.

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Die neue Generation von Dichtesensoren von Anton Paar vereint jetzt höchste Messgenauigkeit mit der Möglichkeit der einfachen Prozessintegration. Die Dichtesensoren sind leicht und kompakt. Damit sie auch härtesten Betriebsumgebungen standhalten, wurde das Gehäuse in Edelstahl ausgeführt. Die Sensoren besitzen keine bewegten Teile und sind absolut wartungsfrei.

Das modulare Konzept beinhaltet Sensoren aus den unterschiedlichsten Materialien und eine Vielfalt von Prozessadaptern. Neben den klassischen Bypass-Adaptern gibt auch eine Vielzahl von Inline-Adaptern, die eine einfache Installation ermöglichen. Verschiedene Kommunikationsschnittstellen runden die Produktpalette ab und ermöglichen eine einfache Integration.

Die von vielen Kunden favorisierte Installation mit Inline-Adaptern stellt die einfachste Lösung der Integration eines Dichtesensors dar. Diese Adapter arbeiten nach dem Staudruckprinzip, auch Pitot-Rohr genannt. Das Prinzip ist ein klassisches Beispiel für die Anwendung der Gleichung von Bernoulli. Die Fließgeschwindigkeit in der Prozessleitung wird genutzt, um den Dichtesensor mit einem ausreichenden Durchfluss zu versorgen.

Die Verluste sind minimal und die laufenden Kosten in Kombination mit den wartungsfreien Sensoren praktisch null. Durch diese Vorteile ist die Installation mit Inline-Adaptern sowohl in der Chemie- und Erdöl- als auch in der Getränkeindustrie sehr verbreitet. Die Installation der Sensoren erfolgt typischerweise mit einem DN-50-Flansch, in der Getränkeindustrie mit einem Varivent-N-Flansch. Der Sensor ist ohne zusätzliche Abstützung direkt am Flansch montiert.

Die Kombination aus einer kompakten Bauform und einer hochgenauen Dichtemessung machen die Dichtesensoren zur idealen Lösung für die Durchflussmessung. Mehr auf der nächsten Seite ...

Obwohl der Sensor sehr kompakt ist, hat das Messrohr des Sensors einen Durchmesser von 7 mm. Dadurch stellen Partikelverunreinigungen von 1 mm bis 2 mm Größe je nach Form und Anzahl kein Problem dar. Auch wenn der Anwender eine klassische Bypass-Lösung wünscht oder dies durch die Prozessbedingungen notwendig ist, ist die 7-mm-Durchmesser-Lösung optimal. Dadurch kann ein kostengünstiges 10-mm- oder 15-mm-Bypass-System ausgeführt werden, das im Betrieb nur minimale zusätzliche Betriebskosten verursacht.

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Kundenspezifische Lösungen

Ein umfangreiches Angebot an unterschiedlichen Bypass-Adaptern steht hierfür zur Verfügung. Durch den modularen Aufbau des Systems und die damit verbundene Flexibilität konnten Kundenanforderungen von DN 6 bis DN 450 optimal realisiert werden. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, sehr einfach kundenspezifische Lösungen anzubieten.

Die Kombination aus einer kompakten Bauform und einer hochgenauen Dichtemessung machen die Sensoren der Serie L Dens 4X7 zur idealen Lösung für die Durchflussmessung. Die Multiplikation beider Messgrößen ergibt den Massendurchfluss und zusätzlich eine präzise automatische Qualitätskontrolle bei „Verrechnungsmessungen“. Das Gesamtsystem zeichnet sich durch eine kompakte Bauform und einen geringen Durchflusswiderstand aus. Auch durch eine Nachrüstung kann der Massenbilanzfehler z.B. eines Tanklagers minimiert werden.

Die einfache Integration und der Messzyklus im Sekundentakt bilden die ideale Voraussetzung, um die Produkterkennung bei Multiproduct-Pipelines und Entladestationen zu automatisieren. Dadurch kann die Gefahr der Produktverluste minimiert werden. Auch an Flughäfen sind die kompakten Dichtesensoren im Tanklager oder auf den Dispensern zu finden. Mithilfe der hochgenauen Dichtemessung kann die Dichte des Jet-Fuels gemessen und das Gewicht des Treibstoffes exakt errechnet werden. Des Weiteren werden Dichtesensoren häufig beim Destillieren eingesetzt. Die Ethanolkonzentrationen können mit einer Genauigkeit bis 0,06 Volumenprozent gemessen werden.

ACHEMA: Halle 4.1, Stand D1

* Der Autor ist Product Manager Process Measuring Technology, Anton Paar GmbH, Graz/Österreich.

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