Produktionstechnik

FCX-TR1000: Der Zirkonium-Sauerstoffmesswertgeber für die Prozesssteuerung unter 1000 ppm

Pewatron hat einen Sauerstoff-Messwertgeber entwickelt, der sich einfach in Prozesskammern und Produktionsanlagen einschrauben lässt. Die einfache Installation und das standardisierte Ausgabesignal machen ihn zur bevorzugten Lösung für die Prozesssteuerung von Sauerstoffkonzentrationen im ppm- oder %-Bereich. Der Sauerstoff-Messwertgeber FCX-TR1000 für den Bereich von 0 bis 1000 ppm, der eine zuverlässige Messung von Sauerstoffkonzentrationen im sehr niedrigen ppm-Bereich erlaubt, ist das neuste Mitglied dieser erfolgreichen Produktfamilie von Pewatron.

Es handelt sich um eine vollständig integrierte Lösung mit einer rauscharmen Verstärkerschaltung, die das µA-Signal aus dem Sensor in ein Standardausgabesignal von 4–20 mA umwandelt. Zudem verfügt der Messwertgeber über eine hochpräzise, eingebaute Spannungs- und Stromstärkeregelung für das Sensorheizelement. Der Messumformer gewährleistet damit eine ähnliche Genauigkeit wie das Sensorelement selbst. Abhängig von der jeweiligen Anwendung, wird die Signalauflösung durch das Sensorelement oder die Verstärkerschaltung bestimmt. Im geringsten Fall beträgt sie minimal +/–1 ppm. Das vierpolige Anschlusskabel des Messumformers lässt sich sehr einfach an eine zentrale Stromquelle anschliessen. Genauso problemlos kann das Ausgabesignal von 4 bis 20 mA an eine zentrale SPS-Einheit übertragen oder über ein Anzeigedisplay ausgegeben werden.

Anwendungen in kontrollierter Atmosphäre werden immer wichtiger. Zwei Beispiele dafür sind die Sauerstoffsteuerung in hochreinen PSA-Stickstoffgeneratoren (> 3N) und die Sauerstoffsteuerung in der additiven Herstellung von 3D-Strukturen aus hochreaktivem Metall (beispielsweise Titan). In beiden Fällen beträgt die Prozessdauer mehrere Stunden oder sogar Tage. Zuverlässigkeit und Genauigkeit der Sauerstoffsensoren über den gesamten Prozess hinweg sind deshalb von ausserordentlicher Bedeutung, da sie als Parameter für die Qualitätsüberwachung dienen. Der ppm-Messwertgeber FCX-TR1000 eignet sich aufgrund seiner robusten Bauweise und der herausragenden Leistung des amperometrischen Zirkoniumsensors ausgezeichnet für beide Anwendungen. Obschon das eigentliche Sensorelement mit ca. 450 °C sehr heiss wird, wird die hohe Temperatur nicht auf das Gehäuse des Messwertgebers übertragen. Das Gehäuse bleibt kalt, und die Gehäusetemperatur liegt maximal 10 °C über der Umgebungstemperatur. In die Struktur des Messwertgebers wurde ein kleines Ventil integriert, das je nach Anwendung geöffnet oder geschlossen werden kann. Der offensichtliche Vorteil dieses Ventils ist die Möglichkeit, schnell kleine Ablagen von Totvolumen vor dem Sensor zu evakuieren. Der Sensor kann auch mit einer Sinterkappe geliefert werden, die sich bei starken Fluktuationen im Gasdurchfluss gut eignet, um den Durchfluss vor dem Sensor zu steuern.

Produkt Details

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