OEM-Sensormodule für die paramagnetische Sauerstoffmessung
Das parametrische Messprinzip zur Sauerstoffmessung funktioniert in einem Konzentrationsbereich von ~0 % O2 und bis zu 100 % O2. Die physikalischen Gesetzmässigkeiten sind ziemlich komplex, und es gibt verschiedene Messansätze, um sich die Eigenschaft des Sauerstoffatoms zunutze zu machen, das aufgrund der beiden ungepaarten Elektronen paramagnetisch ist. Bei einigen Messverfahren wird ein durch einen magnetischen Wind verursachtes Temperaturungleichgewicht zwischen Thermistorpaaren genutzt, um die Sauerstoffkonzentration zu bestimmen. Unser Prinzip, das im paramagnetischen Sauerstoffsensormodul OXYPA zum Einsatz kommt, ist ein ganz anderes: Wir messen die Kraft, die notwendig ist, um ein Paar mit Stickstoff gefüllte Glashanteln in einem starken Magnetfeld zu halten. Die Kraft verhält sich proportional zur Sauerstoffkonzentration, denn je höher die Sauerstoffkonzentration ist, desto grösser ist die Kraft, die erforderlich ist, um die Hanteln in ihrer Position zu halten. Das Ausgangssignal des paramagnetischen Sauerstoffsensors OXYPA weist praktisch keine Querempfindlichkeiten zu anderen Gasen auf. In Verbindung mit anderen positiven Eigenschaften wie lange Lebensdauer, schnelle Ansprechzeit und geringe Signaldrift macht das OXYPA zur ersten Wahl für die Analyse von Gasgemischen mit Gasen, die das Signal eines Sauerstoffsensors auf Zirkoniumdioxidbasis potenziell zerstören oder verfälschen würden.
Das paramagnetische Sauerstoffsensormodul OXYPA aus dem Produktprogramm von Angst+Pfister Sensors and Power zeichnet sich durch Kompaktheit und hohe Qualität aus. Das OXYPA ist für den Einbau in Gasanalysegeräten oder Gasmesssysteme mit Prozesssteuerungsmodulen vorgesehen. Es handelt sich hierbei um ein Sensormodul zur Messung erzwungener Strömungen. Es verfügt über Anschlüsse für den Gasein- und -austritt in den Grössen 3 mm oder 1/8". Mit Abmessungen von 80 × 78 × 93 mm und einem Gewicht von knapp über 1 kg weist das Design des OXYPA eine nahezu perfekte Kubatur auf.
Das paramagnetische Sauerstoffsensormodul OXYPA verfügt über 5 Standardmessbereiche; 0–5 % O2, 0–10 % O2, 0–25 % O2, 0–100 % O2 und 80–100 % O2. Der letztgenannte Messbereich eignet sich vor allem für Anwendungen im Bereich der Sauerstoffgeneratoren, für die strenge Toleranzanforderungen gelten. Das Ausgangssignal ist 4–20 mA linear, optional 0–1 V / 0–4 V / 0–10 V linear.
Die beliebteste aus einer Vielzahl von Anwendungen für das paramagnetische Sauerstoffsensormodul OXYPA ist die Analyse des Sauerstoffüberschusses und die Abgasüberwachung in nahezu allen Arten von Verbrennungssystemen. Das OXYPA misst die Sauerstoffkonzentration unabhängig von der Konzentration aller anderen Gase, die bei einem Verbrennungsprozess entstehen.
Eine weitere beliebte Anwendung für das paramagnetische Sauerstoffsensormodul OXYPA ist die Überwachung des Sauerstoffgehalts in Gärbehältern, biochemischen Fermentern und Abgasen, die einen hohen Anteil an schwefelhaltigen Gasen aufweisen. Das OXYPA liefert zuverlässige Messwerte und ist durch die Verwendung von Materialien wie PVDF, Glas, Stahl 1.4571, Gold und Viton, die allen korrosiven Gasen standhalten, für den Einsatz unter rauen Umgebungsbedingungen ausgelegt.
Die wichtigste Eigenschaft des paramagnetischen Sauerstoffsensormoduls OXYPA ist die sehr geringe Drift, die durch eine Kombination aus einer erhitzten Zelle (55 °C), der Auswahl der richtigen Materialien und einer langen Einbrennphase im Werk erreicht wird. Die Signalwiederholbarkeit liegt bei über ±0,03 % O2 und die Nullpunktdrift ist geringer als ±0,1 % O2/Woche. Jedes einzelne Modul durchläuft eine strenge Qualitätsprüfung, die eine hervorragende Leistung in jeder Anwendung garantiert. Die Fehlerquote, einschliesslich Neigung, Temperatur, Druck und Durchfluss, ist so gering und überschaubar, dass sich viele Kunden bei der Installation und dem Betrieb des OXYPA-Moduls für ein Plug-and-Play-Konzept mit minimalem Wartungsaufwand entscheiden.
Bei Fragen steht Ihnen Peter Felder gerne zur Verfügung.
Abb. 2. Die Abbildung zeigt die Vorder- und Rückseite des nahezu kubischen paramagnetischen OEM-Sauerstoffsensormoduls OXYPA; auf der Rückseite (links) ist der Anschluss der elektrischen Klemmenleiste zu sehen, auf der Vorderseite (rechts) die Anschlüsse für den Gasein- und -austritt. Die Anschlüsse für die Signaleinstellung (Nullpunkt und Endwert) sind ebenfalls in der Abbildung rechts zu sehen.
