ENVEA - SWR engineering Messtechnik GmbH

Dusty

Der Dusty wurde speziell entwickelt, um Reinseiten nach Filtern zuverlässig und ohne Zeitverzug auf Filterbruch überwachen zu können.

Eingesetzt wird der Dusty in metallischen Kanälen, in denen Staubpartikel im Gasstrom detektiert werden sollen. Sein Einsatzbereich beginnt bei Staubmengen von 0,1 mg/m³. Bei Anlagen mit explosionsgefährdetem Bereich Zone 22 kann die Variante „Dusty StaubEx 22“ eingesetzt werden.

Zudem kann der Dusty aufgrund seiner Schnelligkeit und Zuverlässigkeit optimal als Alternative und/oder als Erweiterung zum „Polizeifilter“ sowie als Alternative zur Differenzdruckmessung eingesetzt werden.

Der Dusty arbeitet auf Basis der Triboelektrik. Sobald Partikel an der Messsonde entweder vorbeiströmen oder auftreffen, findet ein Ladungstransfer statt. Hieraus wird ein Messsignal erzeugt, das bei Überschreitung der Normalwerte, die unter „System“ beschriebenen Schaltkontakte auslöst.

Der „Dusty“ arbeitet nach dem bewährten triboelektrischen Prinzip. D.h. sobald bewegte, elektrisch geladene Staubpartikel auf den Sensorstab aufprallen oder daran vorbeifliegen, erfolgt ein elektrischer Ladungstransfer von den Partikeln zum Sensorstab. Diese sehr kleinen Signale werden in der Elektronik verstärkt und somit sichtbar gemacht. Der Dusty ist ein Kompaktgerät, welches mit 24 V DC Versorgungsspannung arbeitet. Das Gerät wird vorkalibriert ausgeliefert. Dabei liegt der Schaltpunkt bei etwa 25 mg/m³ Staub (Referenzmaterial) und kann vom Anwender auf die jeweilige Applikation angepasst werden. * Die Schaltpunkte können vom Anwender manuell in 5 mg Schritten nach oben oder nach unten korrigiert werden, je nach Anforderung an die Applikation. Kommt der Anwender mit der Vorkalibrierung nicht zurecht, besteht die Möglichkeit ein Auto-Setup zu fahren. Beim Auto-Setup wird die tatsächliche Staubmenge im Reingaskanal ermittelt und kann so als Referenzwert (Normalwert) hinterlegt werden. Der „Dusty“ kann grundsätzlich alle Staubarten detektieren. Belagsbildungen auf dem Sensorstab beeinflussen die Funktion des Gerätes nicht. Der massive Edelstahl-Sensorstab ist serienmäßig 200 m lang und kann bei kleinen Kanaldurchmessern beliebig auf die erforderliche Länge gekürzt werden.

Falls gewünscht kann der Dusty mit einem Converter kombiniert werden. Dieser Converter in Form einer Hutschienenkarte, wandelt die Messsignale in ein kontinuierliches 4 ... 20 mA-Signal und gibt dieses aus. Mit diesem Trendsignal ist der Anwender in der Lage die reingasseitige Staubbelastung abzublilden. Bei großen Kanaldurchmessern können zur Verbesserung des Trendsignals bis zu 3 Sensoren an einen Converter angeschlossen werden.

* (Die Vorkalibrierung erfolgt auf dem SWR-eigenen Teststand mit organischem Staub unter folgenden Bedingungen: Kanaldurchmesser = 250 mm; Luftgeschwindigkeit 14 m/s; Temperatur 25 °C)

FlowJam

Materialflussüberwachung für Feststoffe…

Im Bereich des Schüttguthandlings hat sich in den letzten Jahren die Mikrowellentechnologie als prozesssichere Technik etabliert. Innovative und kostengünstige Lösungen, die die erfahrungsgemäß schwierige Handhabung von Schüttgütern aller Art erleichtern, sind aus vielen Produktionsprozessen nicht mehr wegzudenken.


Zur Überwachung, ob Material fließt oder nicht...

....werden mittlerweile in fast allen Branchen der Schüttgutindustrie, berührungslos arbeitende Mikrowellen-Bewegungsmelder eingesetzt. Der DK-Wert des Materials spielt dabei keine Rolle. Selbst bei Kieselsäure in kleinen Mengen wird mit dieser Technik ein Materialfluss erkannt. Der SWR-Sensor „FlowJam“ ermöglicht die Materialflussüberwachung ab einer Fließgeschwindigkeit von 1 cm/s. Die Detektion erfolgt unabhängig von der Bewegungsrichtung durch die Auswertung des Dopplereffektes. Materialbewegungen in metallischen Rohrleitungen, Schächten, Freifallstrecken oder Übergabestellen wird durch zwei Schaltzustände am Ausgangsrelais angezeigt. Weitere Einsatzbereiche finden sich an Förderbändern, Materialzuführungen oder bei volumetrischen Dosieranlagen. Um den teilweise unterschiedlichen Anforderungen gerecht zu werden, wurde dieses Gerät kontinuierlich an die verschiedenen Anforderungen der Prozesse angepasst. Aus dem Bedarf für eine hohe Empfindlichkeit, wo also auch wenig Staub sofort erkannt werden soll, ist der „FlowJam-high“ entstanden. Weiterhin ist der FlowJam in einer „S“-Version in einem kurzen Sensorgehäuse lieferbar. Die Sensorik ist hier von der Elektronik getrennt. Diese Weiterentwicklung erleichtert den Einbau an Stellen mit wenig Platz und vereinfacht die Inbetriebnahme beim Einsatz vieler Messpunkte, da der Abgleich zentral vom Schaltraum aus vorgenommen werden kann. („FlowJam-S“)

Alle Mitglieder der FlowJam-Familie können mit dem optional lieferbaren Prozessadapter ausgerüstet werden, der den Einsatz bei Temperaturen bis 200°C und Druck bis 20 bar ermöglicht. Gleichzeitig ist durch den Prozessadapter der Einsatz in Ex-Zone 20 / 22 möglich.

Mit entsprechenden Keramikarmaturen können sogar noch wesentlich höhere Prozesstemperaturen (bis 1100°C) entkoppelt werden.

Der entscheidende Pluspunkt des „FlowJam“ gegenüber anderen Methoden der Materialflussüberwachung, ist jedoch seine absolute Unempfindlichkeit gegen Verschmutzungen. Durch Materialanbackungen, wie sie in Schüttgutprozessen immer vorkommen werden, detektiert der „FlowJam“ mühelos hindurch.

Die Überwachung von Materialbewegung durch nichtmetallische Materialien, wie z.B. Glas, PVC, Keramik o.ä., erweitert zusätzlich die Bandbreite der Möglichkeiten. Der FlowJam kann bei jedem beliebigen Leitungsdurchmesser eingesetzt werden.

MaxxFlow HTC

Schüttgut-Mengenmessung für große Durchsätze

Welcher Prozessverantwortliche hatte ihn noch nicht, den Wunsch Schüttgutströme so zu erfassen wie das Wasser zu Hause mit der Wasseruhr? – Die SWR-engineering Messtechnik GmbH hat ein neues System entwickelt, welches Schüttgutströme automatisch während des Durchflusses misst.

Überall dort wo große Schüttgutmengen nach mechanischen Förderorganen wie Förderschnecken, Luftförderrinnen, Elevatoren o.a. mechanischen Austragungsorganen gemessen werden müssen, hat der MaxxFlow HTC sein Einsatzgebiet. Die Tatsache, dass keinerlei Einbauten in den Förderstrom vorgenommen werden müssen, lässt die Vorteile der neuen Technik klar erkennen. Das neue Messsystem ist mit einem Keramikinnenrohr ausgestattet, welches für Temperaturen bis + 120 °C geeignet ist, sowie eine hohe Abrasionsbeständigkeit gewährleistet. Schwankende Messergebisse durch Anbackungen feuchter Materialien oder Verschleiß durch abrasive Medien, sind für den MaxxFlow HTC kein Thema. Jedes beliebige Quantum welches gefördert werden kann, ist messbar. Egal ob es sich um Stundenleistungen von z.B. 50, 180, 290 oder mehr handelt. Die Bauhöhe des Sensorelements beträgt nur 300 mm! Ein Nachrüsten in bestehende Anlagen ist einfach, da der benötigte Raum häufig vorhanden ist. Beim Einsatz in neuen Anlagen kann durch seine kurzen Abmaße häufig Bauhöhe eingespart werden, die früher obligatorisch für mechanische Messeinrichtungen mit eingeplant werden mußte. Wie einfach die Nachrüstung erfolgen kann ist offensichtlich. Der Messaufnehmer wird lediglich in eine bestehende Rohrleitung eingeflanscht. Weitere Umbauarbeiten sind nicht nötig, da der Einbau unabhängig von der Leitungsführung vorgenommen werden kann. Neigungswinkel der Transportkanäle spielen also keine Rolle. Eine geringe Einlaufstrecke ist nur dort nötig, wo mit einer pulsierenden Förderung zu rechnen ist. 200 mm sind in diesen Fällen aber ausreichend. Bei kontinuierlicher Förderung ist keine Einlaufstrecke notwendig. Auslaufstrecken sind generell nicht erforderlich. Die Messung ist gleichermaßen unabhängig von der Fließgeschwindigkeit wie vom Flussbild des Fördergutes in der Leitung. Der Befüllungsgrad des Rohres sollte mindestens >20% sein, um reproduzierbare Messergebnisse zu erhalten.

Bisher wurde der MaxxFlow HTC in mehreren Zementwerken, in denen die Messung der Zementmenge als Führungsgröße zur Eisen-II-Sulfat-Zudosierung eingesetzt. In weiteren Anwendungen, ebenfalls im Zementbereich, wird das Rohmehlvolumen erfasst. Hierdurch können die geforderten Mischungsverhältnisse sichergestellt, und somit konstante Qualitäten ausgebracht werden. Die Realisierung dieser Messaufgabe mit dem MaxxFlow HTC war für den Auftraggeber, aufgrund der extremen Platzknappheit, die einzige Lösung. Der Einsatz von Bandwaagen wäre nur durch kostspielige und aufwändige Schaffung der nötigen Bauhöhe zu realisieren gewesen.

Durch die spezielle Einkopplung eines hochfrequenten, elektromagnetischen Wechselfeldes, wird im Messrohr ein homogenes Messfeld erzeugt. Feststoffe, die sich innerhalb dieses Wechselfeldes befinden, dämpfen die Amplitude dieses Wechselfeldes. Dies führt zu einem Messsignal entsprechend der Konzentration des Fördergutes im Messrohr (kg/m³). Mittels einer gleichen Sensorik wird innerhalb des Messrohres an zwei weiteren Stellen die Veränderung  des Wechselfeldes gemessen. Diese beiden Sensoren haben einen definierten Abstand zueinander.  Die Auswerteelektronik mit ihrem integrierten Korrelator ermittelt aus den beiden Sensorsignalen die  Laufzeit des Fördergutes zwischen den beiden Sensoren. Mit dem bekannten Abstand wird dann die Geschwindigkeit des Feststoffes ermittelt (m/sec).

Aus den beiden gemessenen Größen Konzentration (K) und Geschwindigkeit (v) sowie dem bekannten Querschnitt (A) des Messrohres wird dann der Mengendurchsatz nach Q = K x V x A ermittelt und als 4...20mA-Signal ausgegeben.

M-Sens 2

Online Feuchtemessung für Feststoffe

Die Feuchte in Feststoffen ist ein wichtiger Parameter, der die Qualität des Produktes stark beeinflusst und die Wirtschaftlichkeit einer Produktion wesentlich erhöhen kann. M-Sens ist in vielen Prozessen erfolgreich im Einsatz, u.a. bei Zucker, Tabak, Getreide, Malz, Mehl, Kohle, Sand, Holzspäne, Trockenfutter, Düngemittel, Pulver, Farbstoffe, Plastikgranulate u.v.m. Als Einbauorte eignen sich besonders Förderbänder, Förderschnecken, Silos, Trichter etc. auch in Batch-Prozessen ist eine In-Line Feuchtemessung möglich.

Bei der Messung wird im hochfrequenten Wellenbereich die Dielelektrizitätskonstante und die hochfrequente  Dämpfung des Feststoffes gemessen. Das Messverfahren ermöglicht eine kurze und einfache Kalibrierung  sowie eine hohe Genauigkeit von bis zu 0,1%. Die Messsonde überträgt die Daten digital. Dies macht die  Messwertübertragung störungsunempfindlich und lässt eine Distanz vom Sensor zur Auswerteeinheit bis zu 1 km zu. Das sich selbst überwachende Gerät hat neben einer automatischen Kompensation von Temperatur und Alterungsdrift einen integrierten Datenlogger. Digital- und Alarmausgänge u.v.m. Auf dem LC-Display werden die Messwerte analog und digital dargestellt. Über Softkeys erfolgt eine einfache Steuerung und Parametrierung aller Funktionen. Für Produkt- bzw. Prozesswechsel können verschiedene Produkt-Parameter gespeichert werden.

Eine touch-panel-Bedienungsoberfläche ermöglicht die einfache Parametrierung und Steuerung aller Funktionen. In einem speziellen Anwenderspeicher können für max. 8 Produkte alle benötigten Parameter dauerhaft gespeichert werden, so dass bei einem Produkt- oder Prozesswechsel eine einfache Umschaltung zum nächsten Produkt möglich ist. Die Messwerte für die Feuchte und Temperatur sind als galvanisch getrennte und frei parametrierbare mA-Einheitssignale am Gerät abzunehmen. Für die Vor- und Hauptalarmüberwachung der MIN- und MAX-Werte stehen galvanisch getrennte Digitalausgänge bzw. potentialfreie Relaiskontakte zur Verfügung.
Standardmäßig steht eine serielle RS-232-Schnittstelle zur Verfügung.

Die Feuchtemessung beruht auf dem Prinzip eines offenen Resonators, der in einem rotationssymmetrischen  Edelstahl-Flanschgehäuse untergebracht ist. Es wird im hochfrequenten Wellenbereich die Dielektrizitätskonstante  und die hochfrequente Dämpfung des Feststoffes gemessen. Dabei wird die Oberflächen- und Kapillarfeuchte  erfasst. Das Messfenster der Sonde besteht aus einer Keramikscheibe. Die mechanische Belastbarkeit für  Abrieb und Druck ist entsprechend hoch. Der Sensor kann problemlos in Umgebungs- und Materialtemperaturen von 0…120 °C eingesetzt werden.

SolidFlow

Die kontinuierliche Messung von Feststoffströmen...

 ....wurde einst mit mechanischen Systemen wie Prallplatten durchgeführt. Die Zahl der Anwendungen, in denen Schüttgutmengenmessungen mit Mikrowellentechnik vorgenommen werden, steigt in den letzten Jahren stetig an. Die Vorteile für den Anwender sind offensichtlich: Teure Bauhöhe kann vielerorts eingespart werden. Einbauten in den Förderstrom und mechanische Teile gibt es nicht, und somit auch keine daraus resultierenden Probleme. Testmessungen sind ohne großen Aufwand kurzfristig möglich. Ex-Bereiche sind kein Hindernis mehr (Zone 20 Staub / Zone 1 Gas). Installationen sind sowohl in pneumatischen Förderleitungen als auch im Freifall möglich. Die Kosten sind bei Einrechnung aller Faktoren wie Umbau und Instandhaltung, erheblich kleiner als bei mechanischen Systemen.

In Kombination mit einer patentierten Messsignalauswertung liefert der „SolidFlow“ von SWR-engineering ein direktes Maß für den Massenstrom. Grundlage für die Messung ist die Einkoppelung der Mikrowellen in der Weise, dass sich ein homogenes Messfeld über den Leitungsquerschnitt ausbildet. Dies geschieht durch die Einbeziehung der metallischen Innenwand der Rohrleitung. Die durch die Messstrecke strömenden Feststoffpartikel erzeugen Streuimpulse, die wieder zurück auf den Empfänger gelangen. Die Gesamtmenge der Einzelimpulse über eine definierte Messdauer ist direkt proportional zur Feststoffmenge. Mit diesem System können alle Schüttgüter, mit wenigen Ausnahmen  mit dem SolidFlow-System gemessen werden. Feinste Stoffe, wie beispielsweise Kieselsäure, deren Korngröße im Nanometerbereich liegt, werden  bereits bei kleinen Beladungen erfasst. Die Obergrenze der Material-Korngröße beträgt etwa 20 mm.

Die menügeführte Bedienung der SolidFlow-Auswerteelektronik erlaubt dem Anwender eine einfache Inbetriebnahme  die in wenigen Schritten durchgeführt ist. Das Bedienmenü ist in 3 Sprachen (D / E / F) hinterlegt und kann entweder per touch-screen oder über Laptop bedient werden. Die Auswerteelektronik ist mit einem Summenzähler ausgestattet. In der Elektronik können bis zu 4 verschiedene Materialien hinterlegt werden.

Die Feldelektronik kann seit kurzem auch durch eine Hutschienenelektronik ersetzt werden.

Bei beiden Elektronikvarianten stehen dem Nutzer als Signal einen 4...20mA-Ausgang und 2 Relaisausgänge zur Verfügung. Die  RS485 Schnittstelle kann zusätzlich für die Datenausgabe mit Mod-Bus-Protokoll verwendet werden.

Häufig wird die Dosierung von festen Stoffen heute noch volumetrisch vorgenommen. Einziger Anhaltspunkt für die Einstellung einer gewünschten Menge ist dabei die Drehzahl von mechanischen Förderorganen. Meist Zellenradschleusen oder Schneckenförderer. Da jedoch Materialkompressibilität und Füllgrad des Förderers nachweislich nicht immer konstant ist, kommt es häufig zu starken Abweichungen zwischen Soll und Ist der Austragsmenge. Qualitätsschwankungen und unnötiger Materialeinsatz sind die Folge. - Die Kosten steigen.

Mit der Radartechnologie kann die drehzahlgesteuerte Dosierung zur geregelten Dosierung aufgerüstet werden, ohne eine aufwendige und teurere Verwiegeeinrichtung zu integrieren. Mit dem SolidFlow können Materialmengen bis 20t/h problemlos erfasst werden.