Qualitätssicherung
Qualitätssicherung Qualitativ hochwertige Sensoren für die Füllstandsmessung Es werden zwei unterschiedliche Sensor-Anordnungen verwendet: links eine Stabsonde im Behälter, rechts noninvasiv durch die Behälterwand. EBE bietet innovative Technologien in qualitativ hochwertigen Sensoren im Bereich Füllstandsmessung für die unterschiedlichsten Applikationen an. Überall dort, wo mit Flüssigkeiten und Schüttgut gearbeitet wird und deren Füllstand in einem Behälter bestimmt werden soll, kommen diese Sensoren zum Einsatz. Das Unternehmen hat sowohl Füllstandsmessung auf kapazitiver wie auf induktiver Basis im Produktportfolio. Seine Spezialisten entwickeln und produzieren die optimale Sensor-Lösung für den Kunden und seine jeweilige Applikation - von der Produktentwicklung bis zur Serienreife. Funktionsprinzip capaTEC beruht auf der kapazitiven Messtechnik. Damit wird präzise der Füllstand durch die Behälterwand oder mit einer Sonde im Behälter gemessen. Bei einer Messung durch die Behälterwand liegt der Messbereich zwischen 0 - 500 mm. Bei Messungen mit einer Sonde im Behälter Dieses Beispiel zeigt die Messung des Füllstandes in einem entnehmbaren Wasservorratsbehälter sind Messlängen von bis zu 2 m möglich. Beide Verfahren sind unempfindlich gegen Tropfen- und Kondensatbildung sowie gegen elektromagnetische Störungen. Ein weiterer Vorteil ist die preiswerte Realisierung. Messung durch die Behälterwand Bei diesem Verfahren ist die Messung des Füllstandes durch die Behälterwand, also noninvasiv, möglich. Der Sensor kommt dabei nicht direkt mit dem Medium in Berührung. Bei einem Kunststoffbehälter gefüllt mit wässrigem Medium mit einer Dielektrizitätskonstante größer 50, kann die Wandstärke bis zu 3 mm betragen. Es erfolgt eine Absolutmessung des Füllstandes. Die Abweichung der Genauigkeit liegt dann bei 2 - 5%. Messung mit Stabsonde Die Stabsonde mit obenliegender Elektronik wird in das zu messende Medium eingeführt. Um eine korrekte Messung gewährleisten zu können, muss das Medium eine Dielektrizitätskonstante von größer 2 aufweisen. Bei einem elektrisch leitfähigem Medium kann ein einfacher Sensorstab eingesetzt werden. Ist das Medium hingegen isolierend, wird ein Rohr mit Innenelektroden benötigt. Die Genauigkeit beträgt 1% bei einer Auflösung kleiner 1 mm. Anwendungsbereiche Kapazitive Sensoren kommen überall dort zum Einsatz, wo der Füllstand in einem Behälter mit Flüssigkeit oder Schüttgut bestimmt werden soll, beispielsweise in den Bereichen Weiße Ware, Automotiv, Medizintechnik, Lebensmitteltechnik, Getränke-, Chemische und Pharmazeutische Industrie. EBE Elektro-Bau-Elemente GmbH vertrieb@ebe-gmbh.de www.ebe-gmbh.de 26 meditronic-journal 3/2013
Qualitätssicherung Photoakustische Zelle (PAS) mit aktivem Resonanzfrequenztracking zur Spurengasanalyse im UV und IR rung in der Messzelle führt. Normalerweise gleicht sich eine solche Druckdifferenz sofort wieder aus. Das ist anders bei durch den Chopper moduliertem Licht. Hier wird beim Auftreffen auf die Moleküle eine Druckwelle und damit ein akustisches Signal erzeugt, das man mit einem Mikrophon nachweisen kann. Eiskalt geloggt Mit dem LOG100 Cryo erweitert Dostmann electronic erneut ihre Palette der Datenlogger. Der Logger besitzt Eingänge für externe Temperatursensoren, die bis zu -200 °C messen und sich somit besonders für Anwendungen bei tiefen Temperaturen eignen. Er wird in der Qualitätssicherung im Labor, bei der Produktion, im Lager oder auch zur Datenaufzeichnung während des Transports eingesetzt und prüft die Umgebungsbedingungen im Umfeld der Kryotechnik (z.B. Schockgefrierung der Lebensmittelindustrie oder Erdgasverflüssigung in der Erdgasindustrie). Im medizinischen und wissenschaftlichen Bereich eignet sich der LOG100 Cryo hervorragend zur Überwachung von Gefrierschränken oder von Kryostaten, die mit flüssigem Stickstoff befüllt werden. Der praktische Datenlogger verfügt über ein einstellbares Mess intervall von 10 Sekunden bis zu 24 Stunden und kann dabei bis zu 60.000 Messwerte speichern. Dies ermöglicht die zuverlässige Kontrolle auch über längere Zeiträume. Dostmann electronic GmbH info@dostmannelectronic.de www.dostmannelectronic.de Die Photoakustische Spektroskopie (PAS) ist ein spektroskopisches Verfahren, das den photoakustischen Effekt ausnutzt. Hierbei wird eine Probe, beispielsweise Gas, mit moduliertem Licht einer vordefinierten Wellenlänge bestraht. Ein bestimmter Teil dieser Lichtenergie wird von der Probe absorbiert und in akustische Wellen umgewandelt. Diese Signale können mit einem Mikrophon nachgewiesen und anschließend ausgewertet werden. Als Lichtquelle werden in den meisten Fällen IR-Laser-Dioden eingesetzt, da für viele Anwendungen die spezielle Wellenlänge (Farbe) des zu untersuchenden Materials, im infraroten Bereich liegt. Das Licht wird elektronisch oder mechanisch, z.B. durch Verwendung eines Choppers, moduliert. Gasmoleküle absorbieren einen Teil des Lichts, wenn die Lichtfrequenz mit einem Absorptionsband des Gases in der Zelle übereinstimmt. Je höher die Konzentration des Gases ist, desto mehr Licht wird absorbiert. Hierbei entsteht Wärme, die zu einer Druckände- Vorteile der PAS Wie herkömmliche Gasanalysegeräte basiert auch die PAS auf der Fähigkeit von Gasen, Licht zu absorbieren. Zwischen der PAS und herkömmlichen Verfahren gibt es jedoch wichtige Unterschiede. So weist das Verfahren der PAS keine Störsignale auf und liefert äußerst genaue Ergebnisse, da die Absorbtion direkt und nicht in Relation zum Hintergrund ermittelt wird. Diese Messmethode ist damit eine der empfindlichsten Methoden zum Nachweis von Gasen und wird daher oft in der Spurengasanalyse eingesetzt. Die geringe Größe von PAS-Zellen ermöglicht eine Messung mit sehr kleinem Gasvolumen. Die Probenmenge kann, im Gegensatz zu herkömmlichen Methoden, drastisch reduziert werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass die PAS in der Regel kostengünstiger als andere Gasanalystikmethoden ist, da Mikrophone preiswerter als (Infrarot-) Detektoren sind. Daher findet die photoakustische Spektroskopie heutzutage Anwendung in den verschiedensten Bereichen, z.B. der Abgasuntersuchung von Fahrzeugen, in der Umwelttechnik (Nachweis von Luftschadstoffen) sowie in der Medizintechnik und der Biologie. KNESTEL Technologie & Elektronik GmbH vertrieb@knestel.de www.knestel.de meditronic-journal 3/2013 27
