用于气体的密度传感器DGF-I1

密度传感器DGF-I1 - TrueDyne - 查看左图

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TrueDyne_German_Innovation_Award_Winner_19直接在气体管道或储气罐中测量气体的密度:这是通过TrueDyne的DGF-I1密度传感器实现的。 该传感器的核心是一个带有音叉形状的振荡器的微机械系统(MEMS系统)。 为了进行测量,MEMS系统周围的金属外壳中充满了介质。 振荡器的共振频率根据其周围气体的密度而变化。 为了缓解温度影响,传感器中内置了一个铂金电阻,以精确检测局部温度。

该传感器的直径为31毫米,长度为63毫米,非常紧凑,甚至适合最小的空间。 它通过集成接口直接拧入气体管道或储气罐中,过滤器可防止污染。 测量值通过RS485接口传输到上级系统。 5秒的响应时间使得密度测量可以直接在过程中进行——测量不需要中断。

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应用

焊接气体混合物的监测

为了获得牢固的焊缝,所使用的气体必须正确混合。 但是,机械阀门可能会出现错位、泄漏或可能导致混合比例不再正确。 到目前为止,只能用随机样本来检查所使用的气体。 有了TrueDyne的传感器,可以在焊接过程中直接监测焊接气体的质量。 借助密度数据以及表格和计算算法,可以精确确定所用气体的浓度并将其报告给客户

DGF_焊接气体

1. 焊接机。 2. 混合用于焊接气体的气体混合器。 3. TrueDyne的密度传感器DGF-I1直接在过程中测量气体混合物的密度。 如果这偏离了目标值,就可以立即中断这个过程。 4. 由于对所使用的气体进行持续的质量控制,可以无浪费地进行焊接。

食品包装用气体混合物的监测

肉类或新鲜的沙拉被包装在保护性的环境中,这样可以保存更长的时间,不会变色。 作为标准,单个食品袋在灌装后被刺穿,并对里面的气体进行测试。 如果结果不令人满意,则必须处理整个生产线。 有了TrueDyne的密度传感器,您可以在包装过程中直接实时控制混合气体的质量——无需抽查,减少了浪费。

DGF_改良后的气体包装

1. 用于填充食品包装的气瓶(主要是CO2 和N2)。 2. 气体混合器。 3. 两种气体A和B被混合。 4. DGF-I1被直接整合到生产过程中。 该传感器实时并直接在包装过程中测量混合气体的密度。 5. 食物被包装在一个保护性的环境中。 如果传感器测量的密度偏离了设定值,生产就会被中断。

纯气体监测

气体通常是无色无味的,相当昂贵,否则就会发生损坏——正确的气体是否流出储存设施或进入工艺流程,直到现在只能通过随机取样来检查。 使用TrueDyne的密度传感器,可以在操作过程中直接确定气体的密度,从而确定质量。 通过这种方式,可以排除混淆,防止次品。

DGF_纯气体监测

1. 纯气体储存:装有C气体的钢瓶被错误地储存在装有A气体的钢瓶下面。 2. 减压器 3. DGF-I1集成在灌装线上,实时测量气体密度。 如果气体C被填充,它就会检测到偏离的密度并停止填充过程。 4. 如果DGF-I1确定气体的密度是正确的,这个过程就会继续。 5. 使用正确的气体,并且在任何时候都能保证质量。

技术规格

一般

衡量标准:

密度单位千克/立方米
温度单位摄氏度
压力,绝对值为巴

衍生的测量值(自定义配置):

  • 二元气体混合物的浓度为理想体积分数(摩尔分数),单位为%
  • 标准密度
  • 平均摩尔质量
  • 客户指定的测量标准

允许的测量物质:

  • 氢气 (H2)
  • 氦 (He)
  • 氮气 (N2)
  • 氧气 (O2)
  • 二氧化碳 (CO2)
  • 氩气 (Ar)

如有必要,可在单独澄清后使用与上述介质不同的介质。 例如,氖 (Ne) 和氪 (Kr)。

允许的混合气体

1911_DGF-I1_表格_选定的混合物

 

 

 

 

 

 

 

 

如有必要,可在单独澄清后,测量其他气体混合物。

测量性能

最多 测量偏差:

密度:<0.1 kg/m³
温度: <0.8 °C
压力: <0.04 bar
带现场调整 密度 <0.05 kg/m³

可重复性:

密度:<0.015 kg/m³
温度: <0.06 °C
压力: <0.005 bar

 

图形 - 工作区DGF-I1 图表 - 最大测量偏差 DGF-I1

温度条件

允许的介质温度:

-20…+60 °C

允许的环境温度:

-20…+60 °C

允许的储存温度:

-20…+60 °C

应用范围

允许的密度测量范围:

0.2 …19kg/m³

允许的压力范围:

最多 测量范围:
1…10巴(绝对值)
使用与氩气 (Ar) 的混合气体,最高为
最大9巴(绝对值)。
爆破压力30巴

震动

仍在澄清中

环境条件

气候类别:

尚未确定

电磁兼容性:

根据IEC 61326-1标准

抗振动和抗冲击:

尚未确定

材料

房子:

不锈钢:1.4404(316L)

接触媒体:

不锈钢:1.4404(316L)
电子板

尺寸/设计

1905_DGF-I1_设计形式.eps

尺寸

63 mm x 27 mm x 33.5 mm³(带M8接头)

重量:

<150 g

保护类型: (安装状态)

IP67,符合IEC 60529标准

流体界面

流体接口:

M22x1.5螺纹
适配器 G½” 螺纹(订购选项)

电气接口

连接:

M8接头,4极,符合IEC 61076-2-104标准

通讯:

关于RS485硬件标准。
Modbus RTU通讯协议(见数据表)

能源供应:

DC 4.5…12 V(最大200 mW)
连接电缆和插头不包括在交货范围内。
对连接电缆和插头的要求:

  • 电源组,带有安全超低电压(SELV)或
    保护性低电压(PELV)。
  • M8插头,4极
  • 最多 允许的电缆长度:30米
  • 通过外部接线的过电流保护,通过
    一根保险丝(最大2A)。
  • 电缆推荐:隆堡自动化M8标准
    传感器/执行器连接器 RKMWV 4-07

RS485接口:

根据EIA/TIA-485-A标准
最大允许的电压:

  • A和B:-11 V…+15 V
    (A-B) 或 (B-A) 有源端接:6 V

可切换120Ω终端:

引脚分配M8连接:

1 V+ 电源电压
2 A Modbus RS485
3 GND 信号地
4 B Modbus RS485

集成式过滤器

集成过滤器:

烧结青铜50微米(理论孔径)

证书/认证

CE标志:

该密度传感器符合欧盟指令的法律要求。 TrueDyne Sensors AG通过贴上CE标志来确认密度传感器的测试成功。

RoHS:

所有安装的部件都符合RoHS III指令的要求。

电磁兼容性:

  • 根据IEC 61326-1标准
附件和备件

流体适配器:

适配器G½”螺纹,用于流体接口。

适配器电子元件:

USB-RS485包括 M8连接器

密封环:

用于更换损坏密封环的密封环
(可用于相应的流体连接 – M22x1.5 或 G½” 螺纹)

过滤器:

由过滤器、弹簧垫圈和固定环组成的套装,用于更换脏的过滤器。