Drucksensoren | Anderson-Negele Worldwide

Drucksensoren

In nahezu allen Prozessen in Molkereien, Brauereien, Lebensmittel- und Pharmabetrieben tragen Druckmesser wesentlich dazu bei, die Effizienz der Prozesse zu gewährleisten, die Qualität der Produkte sicherzustellen, Schäden an Anlagen zu vermeiden...

Hygienische Drucksensoren und Druckmanometer kommen in einer Vielzahl von Applikationen der Lebensmittel- und Pharma-Industrie zum Einsatz.

In nahezu allen Produktionsprozessen in Molkereien, Brauereien, der Getränkeindustrie, in der Weinherstellung, der Saftproduktion und in anderen Lebensmittelbetrieben tragen Manometer und Sensoren zur Druckmessung wesentlich dazu bei, die Funktion und die Effizienz der Prozesse zu gewährleisten und die Qualität der Produkte sicherzustellen. Eine hochpräzise Überwachung des Prozessdrucks sowie ein zuverlässiger Schutz vor Kontamination im laufenden Prozess sind maßgebliche Kriterien in solchen Applikationen. In der Pharma-Industrie kommen noch höhere Anforderungen an die Materialqualität und häufig auch an die präzise Einhaltung der spezifizierten Druckvorgaben hinzu, die von speziellen Drucksensoren für pharmazeutische und biotechnische Anwendungen erfüllt werden. Auch für sehr kleine Drücke oder für sehr große Drücke stehen spezielle Varianten zur Verfügung.﻿

Anwendungen für hygienische Drucksensoren

Hygienische Druckinstrumente können für unterschiedliche Anwendungen eingesetzt werden:
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Prozessdruckmessung:
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In vielen Produktionsprozessen oder in CIP/SIP Prozessen kontrollieren Drucksensoren inline die Einhaltung der vorgegebenen positiven oder negativen Druckwerte in Rohren, Leitungen, Prozesstanks, Lagertanks, Bioreaktoren oder anderen Behältern. Drucktransmitter und Manometer mit Schaltausgang können die Abweichung über ein Alarmsignal an die SPS melden, so dass eine automatische, sofortige Reaktion oder Schutzmaßnahme ausgelöst werden kann.
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Hydrostatische Füllstandmessung:
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Mit Drucksensoren kann der Füllstand in Behältern in höchster Präzision ermittelt und ausgegeben werden, bei denen andere Füllstands-Messtechniken aufgrund von Größe, Bauart, Werkstoffen, Medien oder anderen Gründen nicht möglich oder präzise genug sind.
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Hydrostatische Volumenmessung:
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Intelligente Drucksensoren mit integrierter Tanklinearisierung können sogar noch einen Schritt weiter gehen: aus der Kombination von Füllstand, Tankgeometrie, Dichtekompensation und Temperaturkompensation kann zu jedem Zeitpunkt und für jedes Medium das Volumen bzw. die Masse in kg, Liter, % direkt und höchste präzise ausgegeben werden.
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Differenzdruckmessung:
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Durch die Ausstattung mit zwei Sensorstutzen und die parallele Messung von zwei Druckwerten kann der Differenzdruck in einem druckbeaufschlagten Behälter präzise ermittelt werden. Das ermöglicht gleichzeitig die präzise Füllstandmessung und die Überwachung des Kopfdruck in einem Drucktank, wie z.B. einem Fermentertank, einem Steriltank oder einem Saft-Lagertank. Diese digitale Messsystem ist einfach zu installieren, kommt komplett ohne Kapillaren aus, ist zuverlässig und sicher. Damit lassen sich das Kontaminationsrisiko durch Druckabfalls oder eine Nachgärung in der Saftproduktion überwachen.

Bauarten von hygienischen Drucksensoren

Grundsätzlich werden Drucksensoren nach ihrer Bauart unterschieden in mechanische Druckmanometer und elektronische Drucktransmitter.﻿﻿Manometer:﻿geben als mechanische Drucksensoren mit Anzeige den Messwert analog oder digital direkt auf einem Vor-Ort-Display aus. Es gibt auch Manometer mit Schaltausgang, die damit den Messwert zur Prozesskontrolle oder als Alarmsignal an die SPS Steuerzentrale leiten können.﻿

Elektronische Drucktransmitter:
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arbeiten mit einem internen piezoelektrischen Signalumwandler. Sie können den gemessenen Wert in einem Display anzeigen, an die SPS übertragen oder in der Elektronik-Einheit selbst mit weiteren Messdaten wie z.B. der Temperatur intelligent verarbeiten. Damit steht für jede Anforderung eine Messtechnik mit passende Datenerfassung, -verarbeitung und -übertragung zur Verfügung.

Edelstahlmembranen:﻿﻿Diese finden bei den meisten Varianten Anderson-Negele Modellen Verwendung. Dabei können je nach Applikation und Medium die Edelstahlgüte und die Oberflächenrauigkeit individuell gewählt werden.﻿﻿Hygienegerechte Konstruktion:﻿﻿Alle Anderson-Negele Sensoren sind nach dem Prinzip „HYGIENIC BY DESIGN“ entwickelt und entsprechen bei den Kriterien für totraumfreiem Einbau, Reinigbarbeit, Materialgüte und Handling den Prinzipien und Vorgaben von Institutionen und Organisationen wie 3-A, FDA oder EHEDG.﻿

Druckzellen und Messbereiche

Anderson-Negele Drucksensoren arbeiten wahlweise mit Druckzellen für Relativdruck, für Absolutdruck oder für Compound-Druck.
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Bei Relativdruckzellen: wird die Rückseite der Membrane belüftet, das heißt der Sensor misst den Überdruck relativ zum Atmosphärendruck.
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Bei Absolutdruckzellen: bleibt das beim Herstellprozess erzeugte Vakuum zwischen Membrane und Grundkörper bestehen, das heißt der Sensor misst den Druck bezogen auf das Vakuum als Referenzpunkt. Die Absolutdruckmessung wird gewählt, um den Einfluss des atmosphärischen Luftdrucks zu eliminieren.
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Compound-Druckzellen: ermöglichen eine Relative Messung mit Vakuumbereich.
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Messbereiche: Eine große Auswahl an Messbereichen von unterem und oberem Maximal-Messwert (z.B. -1…2 BAR / -1…9 BAR / 0…2 BAR / 0…40 BAR) ermöglichen eine gezielte und präzise Anpassung an alle Prozessbedingungen. Durch Turndown sind noch geringere Messbereiche bis zu 0…0,04 Bar möglich.

Hygienische Drucktransmitter

Ein umfassendes Produktprogramm vom robusten, kostengünstigen Drucktransmitter für Standard-Prozessanforderungen bis hin zum intelligenten Drucksensor mit High-End Ausstattung für die Voll-Automatisierung auch schwierigster Prozesse bietet für jede Anforderung, jeden Prozess und jede Applikation immer die bestmögliche und wirtschaftlichste Lösung.
Damit lassen sich Anforderungen nach besonderen Leistungseigenschaften erfüllen:
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Hohe Prozesstemperaturen: Spezielle Hochtemperatur-Drucksensoren ermöglichen Prozesstemperaturen bis zu 250°C
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Hochdruck: Manche Applikationen, wie z.B. Homogenisatoren, arbeiten mit sehr hohen Drücken. Anderson-Negele bietet Manometer an, die für Drücke bis zu 1000 BAR geeignet sind.
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Überdruckfestigkeit: In manchen Prozessen können starke Druckstöße entstehen, die den Drucksensor beschädigen können. In diesem Fall sollte ein Sensor eingesetzt werden, der eine hohe Überdruckfestigkeit aufweist. Bei Anderson-Negele sind Varianten mit einer Überdruckfestigkeit von 40 BAR verfügbar.
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Vor-Ort Reparatur: Modulare Drucksensoren mit Smart Replace Design ermöglichen einen einfachen Vor-Ort-Austausch von Komponenten, so dass die Lagerhaltung von Ersatzteilen vereinfacht und die Sensor-Verfügbarkeit erhöht werden.
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Temperaturkompensation: Bei der hydrostatischen Füllstandsmessung kann eine Temperaturdrift zu ungenauen Ausgabewerten führen. Bei Anderson-Negele Sensoren liegt Abweichung durch den Temperatureffekt bis zu 10x niedriger als bei herkömmlichen Geräten.
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Turndown: Auch bei Turndown bis zu 10:1 bleibt die Messgenauigkeit bei Anderson-Negele durch die Referenz auf den kalibrierten Messbereich bei bis zu 0,15%.
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Druckbeaufschlagte Tanks: Für druckbeaufschlagte Tanks ist ein Differenzdrucksensor die beste Lösung für eine hochpräzise Füllstand- oder Volumenmessung.
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Geringe Rohrdurchmesser: Je größer der Membrandurchmesser desto höher die Messgenauigkeit. Dies wird jedoch bei sehr kleinen Rohrleitungen zum Problem. Abhilfe schafft hier eine Prozessadaption mit dem Adaptersystem CPM. Damit sind Drucksensoren mit Standard-Membranen selbst für Rohrdurchmesser bis zu nur ¼“ möglich. Weitere Informationen dazu finden Sie in der Produktrubrik Prozessadaptionen.

Hygienisches Design / hygienische Materialien

Die Druckmesser bestehen aus hochwertigsten Werkstoffen. Je nach Typ und vorgesehener Applikation kann aus folgenden Materialien und Oberflächen gewählt werden:
Medienberührende Bauteile: Edelstahl 1.4404 (316L) / 1.4435 (316L)
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Druckmembran: Edelstahl 1.4404 (316L) / 1.4435 (316L) / C276 Hastelloy / Keramik Al2O3
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Oberflächenrauigkeit bis zu Ra≤0,2 μm (elektropoliert)
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Speziell für Pharmaanwendungen ist ein 3.1 Materialzeugnis verfügbar.
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Durch die extrem robuste und langlebige Bauweise widerstehen die Sensoren auch höchsten mechanischen Beanspruchungen wie Vibrationen und Druckstöße, wie sie in vielen Applikationen in der Praxis immer wieder vorkommen, und stellen dauerhaft die höchste Präzision sicher.

Prozessadaptionen / Einbau

Eine Vielzahl unterschiedlicher Prozessadaptionen sorgen für eine große Flexibilität, was die Einbaumöglichkeit in neue Anlagen und auch das Retrofitting in bestehende Prozesse, Behälter oder Rohre angeht. Neben Drucksensoren mit hygienischem Gewinde, Tri-Clampanschluss oder auch O-Ring Dichtungen, finden sich ebenfalls Varianten, die in Rohrleitungen mit kleinsten Nennweiten ab 1/4“ eingebaut werden können.