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Dichtesensor DLO-M2_ex für Gase
Das Gerät für die kontinuierliche Gasdichtemessung direkt im Prozess – Der DLO-M2_ex Gasdichtesensor ist das erste Gerät zur präzisen Messung der Dichte von Gasen, basierend auf der revolutionären MEMS-Coriolis-Technologie. Erstmalig lassen sich zu wirtschaftlich attraktiven Bedingungen Kenngrössen, wie Gasdichte oder Gasqualität direkt im laufenden Prozess kontinuierlich überwachen. Der DLO-M2_ex Gasdichtesensor kann problemlos in jede bestehende Prozessinfrastruktur eingebunden werden.
So funktioniert die Dichtemessung
Das Herzstück des DLO-M2_ex Gas Density Messsystems ist ein MEMS-Chip mit einem Mikrokanal, der permanent in Resonanzschwingung versetzt wird. Die Eigenfrequenz dieser Schwingung hängt direkt von der Masse bzw. der Dichte des durchfliessenden Fluids ab (z.B. Gas). Je grösser die Dichte des Fluids ist, desto kleiner ist die Eigenfrequenz des schwingenden Mikrokanals. Die Schwingungsfrequenz ist somit ein direktes Mass für die Fluiddichte.
Der DLO-M2_ex ersetzt den Gasdichtesensor Nanomass weitestgehend.
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Anwendungen
Überwachung von Gasgemischen
In vielen Industrien werden täglich riesige Mengen an Gasen und Gasgemischen nicht nur produziert, sondern für unterschiedlichste Produktionsprozesse eingesetzt. Dabei spielt das exakte Erfassen der Gasqualität eine immer wichtigere Rolle bei der Prozessüberwachung – insbesondere die Messung der Gasdichte. Der DLO-M2_ex ist ein hochgenaues, mit innovativer MEMS Technologie arbeitendes Messgerät, das gleichzeitig Gasdichte, Druck und Temperatur des Mediums erfasst – rund um die Uhr. Dies eröffnet einzigartige Perspektiven für eine sichere und effiziente Prozessführung:
- Effizientes Überwachen von Mischprozessen – zum Beispiel bei der Herstellung von Zweikomponentengasen für Schweissanlagen oder andere Fabrikationsprozesse mithilfe des integrierten Konzentrationspaketes (optional)
- Exaktes Regeln von Beimischungen – zum Beispiel von Luft zu Brenngas, um den Verbrennungsprozess zu optimieren
1. Schweissgas. 2. Gasmischer, der die eingesetzten Gase für das Schweissen mischt. 3. Der Dichtesensor DLO-M2_ex misst die Dichte und den Druck des Gasgemisches direkt im Prozess. Weicht diese vom Soll-Wert ab, kann der Prozess sofort unterbrochen werden. 4. Dank der laufenden Qualitätskontrolle des eingesetzten Gases schweissen Sie ohne Ausschuss.
Biogas – Qualitätsüberwachung
Messaufgabe:
Überwachung der endgültigen Zusammensetzung des Biogases mit dem DLO-M2_ex Gasdichtesensor vor der Einspeisung ins Netz.
Kundenvorteil:
- Qualitätsverbesserung: Besseres Verständnis des Prozesses durch kontinuierliche Überwachung.
- Reduzierung des OPEX: Robuste und wartungsfreie Messung.
1. Anlieferung von Biomasse und Aufbereitung zur weiteren Verarbeitung. 2. Der Fermenter oder auch Bioreaktor wo die Biomasse unter kontrollierten Bedingungen kultiviert (fermentiert) wird. 3. Bio-Gasaufbereitung zur Einspeisung ins Erdgasnetz. Nach entsprechender Druckerhöhung und Odorierung (Beigabe des typischen Erdgasgeruchs) wird das aufbereitete Biogas ins Erdgasnetz eingespeist. 4. Der DLO-M2_ex zur Qualitätsüberwachung. Das Biogas besteht zu 55 bis 60 % aus Methan (CH4 ), einem hohen Anteil an Kohlendioxid (CO2 ) und einem geringen Anteil an anderen Gasen. Indem man Kohlendioxid und Schwefelwasserstoff abtrennt, entsteht das zu Erdgasqualität aufbereitete Biogas mit einem Methangehalt von >96%
Spezifikationen
Allgemein
Messgrössen:
- Dichte
- Temperatur
- Druck (extern)
Abgeleitete Messgrössen (kundenspezifische Konfiguration):
- Normdichte nach idealem Gasgesetz
- Konzentration
Zulässige Messstoffe:
Zulässige Messstoffe sind die unten aufgeführten Gase mit den folgenden Eigenschaften:
- Nicht korrosiv
- Absolute Feuchtigkeit < 10 g/m³ (Taupunkt < 11 °C)
- Relative Feuchtigkeit (nicht kondensierend) < 80 %
- Helium ist nicht zulässig
Zulässige Gase oder deren Gemische:
- Stickstoff (N2)
- Sauerstoff (O2)
- Luft (Air)
- Kohlenstoffdioxid (CO2)
- Argon (Ar)
- Xenon (Xe)
- Wasserstoff (H2)
- Methan (CH4)
- Propan (C3H8)
- Butan (C4H10)
- LPG (gasförmig zugeführt)
Weitere Medien können ggf. nach Einzelabklärung verwendet werden.
Messperformance
Messgenauigkeit:
Dichte (Gase): ±0,1 kg/m³
Bei Felddichtekalibrierung: ±0,05 kg/m³ (gültig nach einer Felddichtekalibrierung unter Prozessbedingungen)
Hinweis: Bei Erhöhung des Systemdrucks nimmt die relative Dichtemessgenauigkeit zu.
Temperatur (bei Dichtemessung): ±0,3 °C
Wiederholbarkeit:
Dichte (Gase): ±0,05 kg/m³
Temperatur: ±0,05 °C
Temperaturbedingungen
Zulässige Mediumstemperatur:
-40…+60 °C
Zulässige Umgebungstemperatur:
-40…+60 °C
Zulässige Lagerungstemperatur:
–40…+60 °C
Einsatzbereich
Zulässiger Dichtemessbereich:
0…30 kg/m³
Zulässiger Druckbereich:
0…20 bar (absolut)
Berstdruck 80 bar (absolut)
Empfohlener max. Durchfluss für volle Messgenauigkeit:
1 l/min
Filter:
Um eine Verstopfung des Mikrokanals zu vermeiden, wird die Installation eines Filters vor dem Messgerät empfohlen.
- Empfohlene Filterporengröße: ≤15 μm
- Im Lieferumfang enthaltener Filter: ¹⁄₄”-Swagelok Leitungsfilter SS-4F-15
Vibrationen:
Vibrationen (<20 kHz) haben aufgrund der hohen Arbeitsfrequenz des Mikrokanals keinen Einfluss auf die Messgenauigkeit.
Ein- und Auslaufstrecken:
Ein- und Auslaufstrecken haben keinen Einfluss auf die Messgenauigkeit.
Umgebungsbedingungen
Klimaklasse:
Noch nicht definiert
Elektromagnetische Verträglichkeit:
EMV 2014/30/EU (EN 61326-1)
Schwingungs – und Stossfestigkeit:
Noch nicht definiert
Schutzart:
IP54 (IEC 60529)
Material
Gehäuse:
Rostfreier Stahl:
- 1.4404 (316L)
- 1.4542 (AISI/SUS 630)
Medienberührend:
Rostfreier Stahl:
- 1.4542 (AISI/SUS 630)
Alternativ zu rostfreiem Stahl:
- 4605 (Alloy 59)
BOROFLOAT® 33 Glas
Silizium
Epoxidharz
Dimensionen / Bauform
Fluidische Schnittstellen
Fluidische Schnittstellen:
2 x M5 Gewindebohrungen im 45°-Winkel zur Seiten- und Stirnfläche
Elektrische Schnittstelle
Kommunikation:
Auf dem Hardware-Standard RS485.
Modbus RTU-Kommunikationsprotokoll (siehe Datenblatt)
Kabelbauform:
Fest verbautes Kabel. Anschlusskabel Typ KS-Li9YD11Y 4xAWG 28, Hersteller: Kabel Sterner
Kabellänge:
3 m (Option bis 30 m)
Kabelaussendurchmesser:
2,3 mm
Aderdurchmesser:
4 x AWG 28
Pegelführung:
Digitale Kommunikationsleitungen und Spannungsversorgung in einem gemeinsam geschirmten Kabel Unidirektional, RS-485
Terminierungswiderstand von 330 Ω auf der Client Seite vorsehen
Energieversorgung:
Maximale Stromaufnahme 26 mA
Maximale Leistungsaufnahme 350 mW
Versorgung: 5 V…13.3 V
Spannungsfestigkeit:
Das Bezugspotential (GND) ist mit dem Gehäuse und dem Erdanschluss (siehe Produktaufbau) verbunden. Es existiert keine galvanische Trennung zwischen den Versorgungskreisen, der Kommunikationsschnittstelle und GND
Datenrate:
Ansprechzeit: 100 ms
Kabelbelegung:
Aderfarbe Belegung
- gelb – RS485 B,D1
- grün – RS485 A,D0
- braun – GND (Signalmasse),common
- weiss – VDD (Versorgungsspannung)
- blank – Schirmung
Zertifikate / Zulassungen
CE-Zeichen:
Der Dichtesensor erfüllt die gesetzlichen Anforderungen der EG-Richtlinien. Die TrueDyne Sensors AG bestätigt die erfolgreiche Prüfung des Dichtesensors mit der Anbringung des CE-Zeichens.
Richtlinien:
- LVD 2014/35/EU(L96/357)
- EMC 2014/30/EU (L96/79)
- RoHS 2011/65/EU(L174/88)
Standards:
- EN 61010-1: 2010
- EN 61326-1: 2013
- EN 61326-2-3: 2013
- EN 50581: 2012
Produktaufbau
Produktaufbau:
1. Drucksensor mit fluidischem Anschluss
2. Adapter Rohrverschraubung zu m5-Gewinde
3. Fluidführendes Verbindungsstück