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Gasanalyse nach dem Wärmeleitfähigkeitsmessprinzip
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Der Gasanalysator Conthos liegt jetzt in der dritten Generation vor. Dabei wurden die Stärken des Vorgängers behutsam gepflegt und gleichzeitig eine beachtliche Anzahl von Verbesserungen vorgenommen. Das Hauptaugenmerk lag dabei auf der Optimierung des inneren Aufbaus und der Software. Insgesamt resultiert daraus eine sehr hohe Messstabilität.

Der Autor: Gary Brown Geschäftsführer, LFE Prozess-Analysenmesstechnik

Wie seine Vorgänger zeichnet sich die dritte Generation des Conthos durch eine ungewöhnlich hohe Langzeitstabilität bei einer schnellen Zeitkonstante (typisch = 2 s), weitgehende Strömungsunabhängigkeit der Messanzeige sowie durch hohe Korrosionsbeständigkeit im gasführenden Abschnitt aus.
Bei herkömmlichen Gasanalysatoren nach dem Wärmeleitfähigkeitsprinzip wird ein heizbares Messelement möglichst frei in dem unbekannten Messgasstrom aufgehängt. Zugeführte elektrische Heizleistung ergibt eine Übertemperatur des Heizelementes, die im Allgemeinen von der Wärmeleiteigenschaft des umgebenden Gases abhängt. Üblicherweise wird diese Temperatur über den elektrischen Widerstand des Elementes selbst gemessen.
Das LFE-Prinzip modifiziert die klassische Methode durch die räumliche und elektrische Entkopplung des Übertemperatur erzeugenden Elementes vom Temperatursensor. Die besondere Geometrie der WLD-Zelle in Verbindung mit dieser Entkopplung unterdrückt wirksam überlagerte Störeffekte (d. h. freie und erzwungene Konvektion). Das Ergebnis ist ein Gasanalysator, dessen schnelle, stabile Messeigenschaften keinen Kompromiss zwischen Ansprechzeit und Messgasbeströmung verlangt.
Der Analysator misst Konzentrationen einer Gaskomponente in binären und quasi-binären Gasgemischen. Für Applikationen mit mehreren Gaskomponenten kann die Nichtselektivität des Wärmeleitmessverfahrens durch den Einsatz dynamischer Querverrechnungsmethoden reduziert werden. In Sonderfällen kann eine Unterdrückung der Querempfindlichkeit durch die Wahl der WLD-Betriebstemperatur erreicht werden. Dies wird durch den großen Temperaturbereich des Conthos 3 ermöglicht. Das Gerät unterstützt dabei bis maximal drei voneinander unabhängig konfigurierbare, umschaltbare Messbereiche. Der Referenzmessbereich des jeweiligen Messbereiches ist linearisiert. Unterdrückte Messbereiche innerhalb des Referenzmessbereiches können konfiguriert werden. Die Messbereichsumschaltung kann entweder manuell, automatisch (Auto-Ranging) und/oder extern über einen Digitaleingang (Option) erfolgen.
Bezüglich der Geräte-Kalibration hat der Anwender die Wahl zwischen einer manuellen Kalibration (2-Punkt mit Offset/Empf.) oder einer automatischen oder halbautomatischen Kalibration in Verbindung mit der optionalen Digital-E/A-Karte bzw. dem RS 485-Modul.
Es stehen drei Rechenkanäle für die statische und/oder dynamische Querempfindlichkeitskorrektur (dynamische Korrektur nur in Verbindung mit der optionalen Analogeingangskarte bzw. RS 485) zur Verfügung. Im Bereich der Messgasanschlüsse verwendet LFE standardmäßig Swagelok-Verschraubungen (SS 316) für metrisches und zöllisches Rohr sowie NPT-¼“-Innengewinde – optional sind PFA-Verschraubungen verfügbar, um die Korrosionsbeständigkeit noch weiter zu erhöhen. Die Messgasleitungen im Gerät sind standardmäßig in PTFE ausgeführt, eine Metallverrohrung ist ebenfalls erhältlich.
Viele Varianten möglich
Das Gerät bietet ein LC-Display mit mehrsprachiger Bedienerführung nach Namur-Empfehlung, das den Analysatorstatus als Klartextbeschreibung ausgibt. Durch eine Vielzahl werksseitiger und optionaler analoger sowie digitaler Ein- und Ausgänge sowohl für Messwerte als auch für Statusmeldungen, wird eine einfache Integration in bestehende Installationen und eine hohe Flexibilität bei der Anwendung des Analysators sichergestellt. Die Schnittstellenvielfalt umfasst unter anderem zwei unabhängig voneinander parametrierbare, galvanisch-getrennte Analogausgänge, Digitalausgänge für Sammel-Statusmeldungen über Relaiskontakte (Geräteausfall/Wartungsbedarf/Funktionskontrolle (Wartung)) sowie optional drei galvanisch getrennte, parametrierbare Analog-Eingangskanäle zur Querempfindlichkeitskorrektur. Auf Wunsch ist eine Digital-E/A-Karte (Digitale Eingänge: 8 parametrierbare Eingänge; digitale Ausgänge: 7 parametrierbare Ausgänge) sowie ein RS 485-Modul mit Modbus-Kommunikationsprotokoll erhältlich.
prozesstechnik-online.de/cav1213403
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