Messergebnis in Minutenschnelle

Ketty Casonato

Tanklastzüge für den Biertransport werden zunehmend nicht mehr in der Brauerei mit CO2-Gas beaufschlagt und gereinigt. Dieser Prozess wird an externe Transportunternehmen vergeben, die neben den Tanklastzügen die vollständige Reinigung anbieten. Dabei beschränkt sich der Anspruch der Brauerei nicht nur auf den technisch einwandfreien Zustand des Tanklastzuges, sondern auch auf dessen Reinheitsgrad und CO2-Gehalt.

Im Grunde lässt sich diese Applikation sehr einfach beschreiben. Ein leerer, mit CO2-Gas beaufschlagter Tanklastzug wird an die CIP-Reinigungsanlage angeschlossen. Nach einem festgelegten Reinigungszyklus strömt über den Vorlauf CIP-Lauge und -Säure sowie Wasser in den Tank. Im Rücklauf bestimmen Leitfähigkeits- und pH-Wert den Status der Reinigungsprozedur. Dabei übermitteln die jeweiligen Messsysteme die Werte an die Profibus-PA-Steuereinheit. Der jeweilige Reinigungsschritt ist beendet, wenn der vorgeschriebene Leitfähigkeits- und pH-Wert im Rücklauf erreicht wird und über eine bestimmte Zeit konstant bleibt. Während der Reinigung liegt der Sauerstoffgehalt im gesättigten Bereich (100 % Luftsättigung). Um eine Sauerstoffmessung im niedrigen Bereich schnell und einfach zu gewährleisten, ist der Sensor in der Spülkammer der Wechselarmatur positioniert. Dabei wird der Sensor mit CO2-Gas höchster Reinheit begast, sodass eine Messung im niedrigen O2-Bereich zuverlässig und schnell möglich ist. Nach der Reinigung wird der CO2-Gehalt im Tanklastzug überprüft. Der Sensor wird von der Wartungsposition (Spülkammer) in Messposition (Prozessleitung) gebracht. Dabei wird die Wechselarmatur InTrac777 mit pneumatischem Rückmelder über das Programm des Profibus PA gesteuert. Innerhalb weniger Minuten wird der O2-Gehalt im Tanklastzug bestimmt. Der Grenzwert liegt dabei bei maximal 40 Vol-ppm bzw. 0,004 Vol-%.

Die Installation des Sauerstoffsensors InPro6000iG/12/220 in der vollautomatischen und pneumatisch gesteuerten Wechselarmatur InTrac777 sowie dem modularen Transmitter M700 mit Messmodul O2-4700i hat sich in der Praxis als vorteilhaft erwiesen. Der Sensor wird während der Reinigung mit reinem CO2-Gas begast, sodass die Differenz zwischen den beiden Messwerten (CO2-Gas in der Spülkammer und im Tanklastzug) sehr gering ist. Das Messergebnis liegt in wenigen Minuten vor.

Da der Sensor permanent im tiefen O2-Bereich misst, ist der Kalibrieraufwand gering. Außerdem ermöglicht der Einsatz des Sauerstoffmesssystems – ganz im Sinne der Kosteneinsparung – bei Bedarf CO2-Gas in entsprechender Menge nachzudosieren.

Bei der Sauerstoffmessung in Tanklastzügen ist auch der Druck während der Messung und in der Wartungsposition zu berücksichtigen. In der Prozessleitung herrscht ein Prozessdruck von 5 bar (absolut), wobei in der Spülkammer der Wechselarmatur InTrac777 nur 3 bar vorliegen. Da das Messsignal des Sauerstoffsensors vom Partialdruck (pO2) abhängig ist, werden Drucksensoren an folgenden zwei Stellen angebracht:

Die beiden Drucksignale werden direkt über das Profibus-PA-System eingespeist und digital an den Transmitter für die Druckkompensation weitergeleitet. Im Vorfeld erfolgt dafür die Zuordnung der jeweiligen Drucksignale (Wartungs- und Messposition) im Profibus-PA-Programm. Die pneumatischen Rückmelder an der Wechselarmatur übermitteln die jeweilige Position des Sensors an die Profibus-PA-Steuereinheit, sodass der richtige Druck übermittelt wird.

Mettler Toledo hat bei einem Unternehmen ein prozessanalytisches Messsystem zur vollautomatischen Steuerung einer Reinigungsanlage mit Profibus PA installiert, das sich aus den folgenden Komponenten zusammensetzt:

Online-Info www.dei.de/1210440