Einsatz, keramischer Werkstoffe
in der Impedanz-Prozessmesstechnik

Einsatz, keramischer Werkstoffe in der Impedanz-Prozessmesstechnik
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Aquasant Messtechnik AG Analytik Stabsonde mit Keramik Entkopplung
02.04.2014 | Nicht nur der Anlagenbau in der chemischen Industrie, auch die Instrumentierung der Anlagen fordert immer mehr bessere, chemisch stabilere Werkstoffe. Tiefe Temperaturen in der Kryotechnik bis -270°C, Prozesstemperaturen bis +500°C und chemisch aggressive Medien schränken die Auswahl von geeigneten Werkstoffen stark ein.

Aquasant Messtechnik AG entwickelt, produziert und verkauft Impedanz Messgeräte für Füllstand, Füllstandgrenzwert, Produktüberwachung für flüssige Medien, Feststoffe und Schaum, Prozessanalytik (Reaktionsüberwachung) sowie Bach- und kontinuierliche Trennschichtmessung von zwei nicht mischbaren Flüssigkeiten. Die mipromex® Impedanzmessgeräte werden in Labor-, Miniplant- sowie in Produktions- Anlagen eingesetzt.

 


Messverfahren und Sondenaufbau

Das isolierte Elektrodensystem einer Stabsonde ändert in Funktion von Eintauchtiefe und Produkteigenschaften die Impedanz. Als isolierende Materialien werden Teflon, Email, Glas und keramische Werkstoffe eingesetzt. Die Impedanz wird mit einem hochfrequenten Wechselstromfeld gemessen und in ein normiertes Messsignal umgewandelt. Mittels überwachter Zweidrahtleitung wird das Messsignal zur Ex- Speise und Auswerteelektronik mipromex® übertragen und ausgewertet.

Wir entwickeln und produzieren ein Grossteil der Sonden nach Kundenanforderungen, die meist ausserhalb von den üblichen Gerätespezifikationen liegen. In diesem Bereich kommen keramische Werkstoffe zum Einsatz.
Zum Beispiel in der Polypropylenproduktion der EMS Werke ist die Schaumüberwachung bei der Polykondensation bei über 300°C und Drücke bis 25 bar eine Herausforderung. Wässrige wie auch organische Schäume müssen während dem Prozess kontinuierlich gemessen und überwacht werden. Mit 500 mm aktive Messlänge und einer Gesamtlänge von 1200 mm haben wir eine Stabsonde mit einem speziell bearbeiteten Aluminiumkeramikrohr konstruiert. über mehrere Entwicklungsschritte wurden die Kundenanforderungen erfüllt. Diese Technologie wurde auch in weiteren Betrieben wie BASF erfolgreich eingesetzt.

Beständigkeit von Keramik

Beständigkeit von Keramik
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AL23 Keramik Korrosion durch Wasserdampf

Beim Einsatz von Aluminiumoxidkeramik gibt es bezüglich chemischer Beständigkeit Einschränkungen. Bei hohen Temperaturen wird Aluminiumoxidkeramik durch Wasserdampf zerstört. Durch eine Neukonstruktion des Schutzrohres, ohne Druckausgleichsbohrungen, wird der 300°C heisse Wasserdampf von der kritischen Stelle ferngehalten. Das AL23-Kermaik wird bei hohen Temperaturen in stark sauren Gas-/Schaumatmosphären sowie im basischen Bereich angegriffen.

Keramik ist in der Prozessanalytik nicht mehr wegzudenken

Keramik ist in der Prozessanalytik nicht mehr  wegzudenken
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Reaktionsüberwachung zur Endpunktbestimmung. Labortest beim Kunden.

Die Anforderungen in der Prozessanalytik sind hohe Messwertauflösung und Langzeitstabilität. Es wurden spezielle Hülsen für Stabelektroden aus Zirkoniumoxid-Keramik entwickelt. Genaue Abmessungen und Oberflächenbearbeitung sowie die hohe Dielektrizitätskonstante zusammen mit unserem hochauflösenden Impedanz-Messverfahren sind ideal für diesen Einsatz. Die sehr gute chemische Beständigkeit auch bei hohen Temperaturen sowie die mechanischen Eigenschaften unter extremen Bedingungen zeichnen diesen Werkstoff aus.
Eine Einschränkung beim Einsatz von ZrO2 sind die begrenzt möglichen Abmessungen bei der Herstellung. Kundenanforderungen und Produktionsmöglichkeiten werden aufeinander abgestimmt.


 

Das Konzentrationsmessgerät QTI 801 S2 misst die Produktkonzentration von organischen Produktgemischen mit einer Variablen unter Berücksichtigung der Produkttemperatur.

Die Einsatzmöglichkeiten der Analytik-Impedanzmessung sind:

  • Konzentrationsmessung
    - Wassergehalt im ppm Bereich
    - Konzentration mit einer Variablen
  • Reaktionsüberwachung
    - Veresterung
    - Polymerisation
    - Hydrierung
  • Produktüberwachung
  • Produktidentifikation


Die hohe Messauflösung bis 1 ppm bei Wassergehalt in reinen Organika 0-1000 ppm zeichnet die Sonde aus.

Kontaktieren Sie uns und verlangen weitern Unterlagen.
Gerne beraten wir Sie persönlich in Ihrem Projekt.


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