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Ultraschall-Durchflussmessgeräte für Regelungs- und Bilanzierungsanwendungen

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28.11.2009 Dosierprozesse oder den Einsatz von Chemikalien genau zu bilanzieren, wird in modernen Verfahren immer wichtiger. Mit Ultraschallgeräten aus hochreinen Fluorpolymeren (PFA) lassen sich auch schnelle Änderungen der Fließgeschwindigkeit erfassen und für Regelungszwecke nutzen.

Entscheider-Facts Für Betreiber


  • In Ultraschall-Durchflussmessgeräten stehen die Sensoren nicht in direkter Verbindung mit dem zu messenden Medium. Das Messrohr aus dem Fluorpolymer PFA ist chemisch sehr beständig.
  • Die Geräte können auf Grund ihrer hohen Auflösung und Dynamik auch in dynamischen Regel- und Dosiervorgängen eingesetzt werden.
  • Für den Einsatz in Reinstmedien sind die Geräte auch mit Sensoren aus hochreinem PFA verfügbar.

Chemikalienbestände mit hoher Zuverlässigkeit disponieren und den Verbrauch zu erfassen, wird mit steigenden Anforderungen an die Qualität von Prozessen und deren Reproduzierbarkeit immer wichtiger. Und häufig müssen dabei dynamische Vorgänge geregelt werden. Wenn die zu messenden Stoffe außerdem auch noch aggressiv sind, wie das in der Halbleiterindustrie, beim Mischen von Kalilauge oder in Anwendungen mit Fluss- oder Salssäure, aber auch bei der Herstellung von Solarzellen aus Silizium-Wafern der Fall ist, kommt es außerdem auf eine hohe Beständigkeit der eingesetzten Werkstoffe an. Für solche Anwendungen ist die Volumenstrommessung auf Basis der Phasen-Differenzmessung von Ultraschall eine interessante Lösung. Gemü hat dazu vor Kurzem eine neue Gerätelinie (SonicLine) vorgestellt, die das Unternehmen gemeinsam mit dem Messtechnik- und Industrieberatungsunternehmen MIB fertigt (wir berichteten in CT 6/2007, siehe www.chemietechnik.de, „Dynamik kein Problem“). Die Messzelle besteht aus hochreinem Perfluoralkoxy (PFA). Da das Gerät keine bewegten Teile oder Einbauten im Messkanal hat, ist der Druckverlust – verglichen mit mechanischen Sensoren – gering und eine Kontamination des Mediums praktisch ausgeschlossen.

Kurze Regelstrecken möglich

Der Sensor erfasst 250 Messwerte pro Sekunde und stellt damit auch für Dosieraufgaben die notwendige hohe Auflösung bereit. So lassen sich schnelle Änderungen und Schwankungen der Fließgeschwindigkeit registrieren und verarbeiten. Auch bei Systemen mit schnell schließenden bzw. regelnden Ventilen und kurzen Regelstrecken können laut Hersteller sehr präzise und schnelle Dosiervorgänge realisiert werden. Für Batching-Prozesse ist das Gerät zusätzlich mit einer Summierfunktion ausgestattet. Die Reproduzierbarkeit der Messwerte beträgt 0,5%, die Genauigkeit ±1% vom Meßwert.

Daneben eignen sich die Geräte auch zur Prozessüberwachung und -steuerung von sehr dynamischen Durchflusssituationen mit fest vorgegebenen und schnell auszuregelnden Durchflussmengen. Weitere Anwendungsbeispiele sind die exakte Verbrauchsmengenerfassung oder die Leckageüberwachung und die Durchflussgrenzwert-Überwachung von zwei fest eingestellten Grenzwerten. Dem trägt der große Dynamikbereich von 1:100 Rechnung.
Das auf das PFA-Messrohr aufgesetzte Elektronikgehäuse besteht aus PP oder PTFE. Damit sind die Geräte für die meisten Chemikalien bis hin zu hoch aggressiver Flusssäure einsetzbar. Die unter Reinraumbedingungen hergestellte „High Purity“-Version, kann für hochreine Chemikalien und Lösungsmittel in der Halbleiter- und Solarindustrie, der Analytik und Medizintechnik, sowie der Biotechnologie und Pharmazie eingesetzt werden. Die Geräte sind in Nennweiten von 3/8“ bis 1“ lieferbar, der Messbereich liegt zwischen 0,2 und 120l/min. Die Durchflussmesser verfügen über Analogausgänge 0/4…20mA oder 0…10V und digitale Ausgänge. Als PC-Interface dient eine RS485 Schnittstelle.[AS]

Heftausgabe: Mai 2008

Über den Autor

Scheuermann
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