Feuchtemessung bei hohen Temperaturen
Die Feuchtemessung bei hohen Temperaturen von mehr als 100 °C ist für eine Vielzahl industrieller Anwendungen wichtig – von Trockenkammern bis hin zu Großbacköfen. In gewerblich genutzten Backöfen beispielsweise ist die Messung der Luftfeuchtigkeit ein wichtiger Parameter, der ständig überwacht werden muss, um die Qualität und Konsistenz der Backwaren zu gewährleisten. So kann die Feuchtemessung in Bäckereiöfen genutzt werden, um Energie zu sparen, indem der Betrieb des Ofens auf Grundlage des Feuchtigkeitsgehalts der Luft optimiert wird.
Entscheidend für die Auswahl des Feuchtesensors ist die hohe Prozesstemperatur. Es gibt nicht viele Sensoren, die auch bei hohen Temperaturen eine zuverlässige Messung gewährleisten. Die nächste Generation des von Angst+Pfister Sensors and Power entwickelten Hochtemperatur-Feuchtesensors, das „Standalone-Transmitter-Modul zur Feuchtemessung bei hohen Temperaturen (Standalone [High Temperature] Humidity Transmitter Module, SHTM)“ zeichnet sich durch eine sehr hohe Genauigkeit (±2 Vol.-% H2O) und eine zuverlässige, lange Lebensdauer mit niedriger Drift aus.
Das Modul SHTM wurde hauptsächlich für verschiedene Arten von Öfen und Hochöfen entwickelt, die unter hohen Temperaturen betrieben werden. Die Messung erfolgt in-situ im Ofen – ein Vorteil gegenüber anderen Systemen, bei denen eine Gasprobe entnommen und analysiert werden muss, wodurch es zu Störungen im Ofen/Hochofen kommen kann. Die Arbeitstemperatur des Moduls kann zwischen 100 °C und 325 °C eingestellt werden, und die Kalibrierung des Sensors kann über ein bedienerfreundliches Menü direkt vor Ort erfolgen.
Das Messprinzip des Sensorelements im SHTM basiert auf der Sauerstoffverdrängung des gemessenen Gases im Vergleich zu trockener Luft mit einem Gehalt von 20,95 Vol.-% Sauerstoff (Sauerstoffgehalt der Umgebungsluft). Mit zunehmender Luftfeuchtigkeit sinkt die Sauerstoffkonzentration auf 0 %, wenn die Luftfeuchtigkeit vollständig gesättigt ist und bei hohen Temperaturen von mehr als 100 °C. Der Transmitter erzeugt ein Ausgangssignal von 4 bis 20 mA, das entspricht 0 bis 100 Vol.-% H2O für Temperaturen von mehr als 100 °C. Der Sensorkopf für das Modul SHTM kann zwischen 300 und 2.500 mm in Schritten von 100 mm konfiguriert werden. Der Sensorkopf und das Steuergerät sind mit einem hochtemperaturbeständigen Kabel mit einer Länge von 2.500 mm verbunden. Andere Kabellängen sind auf Anfrage ebenfalls erhältlich. Die für den Sensor und die Sensorsonde verwendeten Materialien (Metallteile, Drähte und Steckverbinder) sind temperaturbeständig bis über 300 °C und halten auch hohen Drücken von bis zu 20 bar stand. Das Sensorelement ist zusätzlich mit einem Staub- und Partikelschutzfilter ausgestattet, um eine hohe Robustheit und Stabilität gegenüber aggressiven Medien zu gewährleisten.
Die maximale Betriebstemperatur des Sensorkopfes (d. h. des vorderen Teils der Sensorröhre) beträgt 325 °C. Die Temperatureinstellung für die Kalibrierung umfasst eine Toleranz von ±50 °C, d. h. die Leistung des Sensorkopfes entspricht den in der Spezifikation angegebenen Werten. Der Sensorkopfausgang kann über ein bedienerfreundliches Menü kalibriert/justiert werden. Die Kalibrierung/Justierung der Ausgangskurve erfolgt entweder im Messbereichsendwert oder im Nullpunkt oder auch in beiden Bereichen (je nach den Anforderungen der Anwendung und den Wünschen des Endanwenders). Der Sensorkopf des SHTM kann auf einem Flansch montiert werden (als Zubehör erhältlich). Mit dem von Angst+Pfister Sensors and Power angebotenen Befestigungsflansch wird der Sensorkopf mechanisch abgestützt und stabil gehalten. Der Neigungswinkel von 2° schützt den Sensor, sodass kein Kondenswasser zum Sensorkopf zurückfließen kann.
