Holger Schmidt
Einen Schwerpunkt legt E+H in diesem Jahr auf die Inline-Dichtemessung, die es erlaubt, alle Prozesse, die über den Stammwürzegehalt definiert werden, zu optimieren. Dabei spielt nicht die absolute Genauigkeit, sondern die verlässliche Wiederholbarkeit und der einfache Einsatz die zentrale Rolle. Die Messtechnik ist nicht aus dem Labor abgeleitet, sondern für den Prozesseinsatz entwickelt. Dadurch wird der Bedien- und Reinigungsaufwand deutlich minimiert. Neben der bekannten Coriolistechnologie des Promass F, kann zukünftig auch eine Sonderausführung des Liquiphant FTL 50H zur Dichtemessung eingesetzt werden. Der Liquiphant ist vielen Anwendern als robuster und verlässlicher Grenzstandschalter bekannt. Sein Vibromik-Sensor basiert auf dem Prinzip zweier Piezos, die, wenn Strom anliegt, durch Ausdehnen und sich wieder Zusammenziehen die Schwingung anregen. Sie erfassen auch die tatsächliche Frequenz, die von der Schwingabel zugelassen wird.
Die Schwinggabel des Sensors schwingt normalerweise in Eigenresonanz. Bei Bedeckung mit Flüssigkeit verringert sich die Schwingungsfrequenz. Diese Frequenzänderung bewirkt das Umschalten des Grenzschalters. Das Signal wird normalerweise bei einem Grenzschalter nur qualitativ ausgewertet. In der Funktion als Dichtesensor wird das Frequenzsignal in seiner Rohform in den Auswerterechner FML 621 gegeben. Denn: Mit der Dichte ändert sich proportional auch die Schwingungsfrequenz. Im FML 621 werden dann die analogen Eingangsgrößen digitalisiert, die Impuls- und PFM-Signale mittels Periodendauer/Frequenzmessung aufgenommen und im Mikrokontroller gesteuerten Rechenwerk weiterverarbeitet.
Da der Dichtewert sich auch mit der Prozesstemperatur verändert, muss die aktuelle Temperatur als Basis der Berechnung gemessen und das Signal ebenfalls dem FML 621 zugeführt werden. Hierzu kann ein herkömmlicher Temperatursensor verwendet werden. Um allerdings eine bestmögliche Genauigkeit zu erzielen, sollte der Temperatursensor so schnell wie möglich auf die Temperaturänderung ansprechen. Daher hat E+H im TMR 35 ein patentiertes Verfahren umgesetzt, das die Reaktionszeit des Sensors signifikant verringert. Dabei wird ein Dünnschicht-Pt100 von innen direkt in das Schutzrohr geklebt und somit ein möglichst enger Kontakt zwischen Produkt und Sensorelement sichergestellt. Thermokoppler wie Gel oder Öl werden keine benötigt. Der Dünnschicht-Pt100 selber hat mit <1,5 s eine sehr kurze Ansprechzeit. Gemeinsam mit der Transmitterverzögerung lassen sich im System t90-Zeiten von <2,5 s realisieren. Das gilt auch für sehr kurze Sensoren mit Eintauchtiefen von bis zu 30 mm. Da Sensor und Transmitter aufeinander abgestimmt werden, ergeben sich sehr gute Messergebnisse, die auch nicht durch Wärmeableitfehler verwässert werden. Wärmeableitfehler können bei zu umfangreichen Übertragungswegen zwischen dem Prozess und dem Pt100 entstehen. Der direkt eingeklebte Sensor verhindert das. Die Dichtemessung und der schnelle Temperaturabgleich bilden damit die Basis für die Berechnung der Stammwürze, vom FML 621 direkt ausgegeben in °Plato, für andere Produkte wahlweise auch in °Brix oder Baume.
