Bei Taupunktmessung den Messfehler in den Griff bekommen

Dem Messfehler einheizen

12.09.2007 Alle Verfahren zur Taupunktmessung haben ihre spezifischen Vor- und Nachteile. Oft machen besonders Neukalibrierungen, der daraus resultierende Aufwand sowie Messfehler, bedingt durch die unterschiedlichsten Ursachen, dem Anwendern zu schaffen.

Für die Taupunktmessung bis zu einem Frostpunkt von -100°C eignen sich Sensoren auf AluminiumoxidBasis. Das ideale Einsatzgebiet für diese Sensoren ist die Prozessmessung für sehr trockene Gase. Denn in einer Umgebung mit hoher Prozessfeuchte kann es bis zu 244h dauern, bis der Messfühler nach kurzem Einsatz bei Kondensation wieder betriebsfähig ist. Aluminiumoxidsensoren müssen auch häufig kalibriert werden, damit die Messungen genau bleiben.

Ähnliches gilt für Lithiumchloridsensoren (LiCl). Er eignet sich auf Grund seiner chemischen Struktur nur für eine relative Feuchte über 11%. Die LiCl-Lösung muss regelmäßig nachgefüllt werden, was zu zeit- und arbeitsaufwändiger Wartung führt. Außerdem reagiert dieser Sensor empfindlich auf hohe Strömungsgeschwindigkeiten.
Kondensationssysteme wie Taupunktspiegel und SAW (surface acoustic wave, akustische Oberflächenwellen) oder Quarzkristall-Mikrowaagen sind zwar sehr genau, aber für viele Industrieanwendungen zu teuer und zu komplex.
Einfacher aufgebaut sind Polymersensoren. Polymersensoren für relative Feuchte eignen sich in Verbindung mit einem Temperatursensor für nicht zu niedrige Taupunkte um -60°C. Der Taupunkt wird anhand der gemessenen relativen Feuchte und der Temperatur berechnet. Der Taupunktberechnungsfehler nimmt jedoch deutlich zu, wenn die relative Feuchte gegen Null geht.

Autokalibrierung für eine genaue Messung

Um dieses Problem zu beheben und auch über einen längeren Zeitraum die Messgenauigkeit nicht abnehmen zu lassen, wurde das Autokalibrierverfahren auf Basis des Drycap-Taupunktsensors entwickelt. Damit liegt die Messgenauigkeit bei ±2K bei einem Zeitraum bis zu zwei Jahren. Das Verfahren besteht aus einer Kombination von Sensoren sowie Soft- und Hardware. Die Autokalibrierung nutzt die Empfindlichkeit und Widerstandsfähigkeit eines Polymersensors. Der Feuchtesensor wird mit einem Temperatursensor thermisch verbunden, um dessen Temperatur jederzeit genau erfassen zu können. Startet das Autokalibrierverfahren, wird der Sensor leicht aufgeheizt. Weichen die Sensordaten während des Abkühlens vom Idealzustand ab, werden diese korrigiert und die Ausgabe des Systems entsprechend justiert. Die Autokalibrierung läuft im Hintergrund und wird durch eine Reihe von Kontrollen und Justagen gesteuert.

Die mit dem Autokalibriersystem ausgestatteten Sensoren eignen sich unter anderem für denEinsatz in Druckluftanlagen oder für die Überwachung von Kunststofftrocknern. Der Sensor DMT142 muss in einem Intervall von zwei Jahren kalibriert werden. Damit entfallen eine jährliche Kalibrierung und die damit verbundenen Kosten.

Heftausgabe: September 2007

Über den Autor

James Tennerman ,Business Development Manager,Vaisala Boston, USA
Loader-Icon