Trockenmasse, Konzentration und Wassergehalt mit Mikrowellen messen

mikrowellentechnik

Micro-Polar

Messen mit Mikrowellen

Einsatzbereiche Mit den Mikrowellen-Messsystemen von Berthold Technologies können Konzentration, Trockenmasse, Feuchtegehalt oder Wasser­ gehalt in unterschiedlichsten Produkten im laufenden Prozess gemessen werden. Von der Lebensmittelindustrie über Kraftwerke bis hin zu Bergwerken oder Papierfabriken – die Einsatzgebiete unserer MikrowellenSysteme sind vielfältig. Entsprechend groß ist die Auswahl an Sensoren und technischen Features, wie Dynamik, Frequenz etc… Micro-Polar bietet Möglichkeiten zur Messung an: n S  chüttgütern

n S  uspensionen

n F  lüssigkeiten

n P  asten

Technischer Support Gerne wählen wir aus der Vielzahl möglicher Systemkonfigurationen die für Ihre Anwendung optimal passende aus. Selbstverständlich kostenlos und unverbindlich.

Das Messprinzip „Quality you can trust“ BERTHOLD TECHNOLOGIES ist nach ISO 9001 und ISO 14001 zertifiziert und verfügt über 20 Jahre Erfahrung in der Mikrowellentechnologie. Mit einem weltweiten Service- und Vertriebsnetz wird schnelle und kompetente Hilfe vor Ort sichergestellt.

Mikrowellen

durchstrahlen das zu messende Material, wodurch die Material­bestandteile unterschiedlich stark polarisiert werden. Wassermoleküle sind von Natur aus polar, weshalb sie die Mikrowellen erheblich schwächen und verlangsamen. Dieser Effekt macht es möglich, den Wasser­anteil selektiv und sehr genau zu bestimmen. Dabei stellt die von BERTHOLD TECHNOLOGIES eingesetzte Multifrequenztechnik eine sehr stabile und zuverlässige Messung sicher, die nicht von störenden Reflexionen oder Resonanzen beeinflusst wird. Die integrierte Referenzleitung sorgt für eine zuverlässige Kompensation von Umwelteinflüssen. Micro-Polar arbeitet mit Mikrowellen sehr kleiner Leistung (ca. 0,1 mW), das Messgut wird daher nicht erwärmt oder verändert. Das Gerät verfügt über Funkzu­lassungen nach FCC, IC und ETSI.

Die Vorteile n K  ostenoptimale

Produktion durch Echtzeitmessungen

D  ie Online-Überwachung der Produktion erlaubt Trends zu erkennen und, wenn nötig, frühzeitig in die Produktion einzugreifen. Signifikante Kosteneinsparungen sowie die Verbesserung der Produktqualität sind die Folge. n Z  uverlässig

und genau

Faktoren wie Farbe, Viskosität, Inhomogenitäten oder Staub haben keinen oder nur einen vernachlässigbar kleinen Einfluss auf die Messung. Es wird stets der gesamte Materialquerschnitt erfasst. Zusätzlich sorgen Multifrequenztechnik sowie Referenzleitung für äußerst stabile und repräsentative Ergebnisse. n B  erührungslos

Ein Großteil unserer Sensoren kommt nicht mit dem Messgut in Berührung, sie sind dadurch keinerlei Verschleiß ausgesetzt. Wartung oder spezielle Reinigung des Systems ist nicht erforderlich. n E  infache

Bedienung und Handhabung

Micro-Polar lässt sich leicht an bereits bestehende Anlagen installieren. Das Auswertegerät verfügt über ein großes Display und bedienerfreundliche Software. Es bietet zudem eine automatische Vor-Ort-Kalibrierung.

Messen von Schüttgütern

Micro-Polar Das Micro-Polar misst online die Feuchte unterschiedlichster Schüttgüter. Die Messung erfolgt am: n

F örderband

n

Bunker oder Silo

n

Schacht

Die eingesetzte Mikrowellentechnik erlaubt die berührungslose Messung des gesamten Materialquerschnitts. Das Ergebnis sind genaue und repräsentative Online-Messungen für die Qualitätssicherung und die Prozessoptimierung. Typische Anwendungsbereiche finden sich im Bergbau und in Kraft­ wer­ken, in der Chemie, Baustoff-, Holz- und Papierindustrie.

Bei geringem Platzangebot kommen Mikrowellen-Spiralantennen zum Einsatz.

Mikrowellen­Empfangsantenne

Auswerteeinheit

Beispiele für den erfolgreichen Einsatz von Micro-Polar n B  auxit

Mikrowellen-­ Sendeantenne HF-Messkabel

HF-Referenzkabel

Messanordnung am Förderband Das Antennenpaar wird an einem Rahmen montiert. Die Auswerteeinheit wird in unmittelbarer Nähe zu den Antennen installiert. Die Referenzleitung ermöglicht eine sehr genaue Geräte- und Kabeldriftkompensation.

Ausgezeichnetes System Die Antennen kommen nicht in Berührung mit dem Schüttgut, sie sind deshalb keinerlei Verschleiß ausgesetzt. Die hohe Dynamik erlaubt die Messung auch bei großen Schütthöhen. Das System bietet die Möglichkeit, schwankende Schütthöhen mittels separatem Wegesensor (z.B. Ultraschall) zu kompensieren. Im Falle schwankender Schüttdichten und Belegungshöhen kann optional eine radiometrische Flächengewichtskompensation angeschlossen werden.

n

Bentonit

n

Braun- und Steinkohle

n

Düngemittel

n

Futtermittel

n

Getreide

n

Gips

n

Holzschnitzel

n

Holzfasern

n

Kalksandstein

n

Kartoffelschnitzel

n

Methylzellulose

n

Sand

n

Spanplattenspäne

n

Stärkepellets/Stärke

n

Tonmassen

n

Zuckerrübenschnitzel

­

Messen von viskosen Gütern

Die Messzelle wird in die Rohrleitung integriert. Das gesamte durch die Rohrleitung strömende Material wird erfasst. Die Auswerteeinheit wird in unmittelbarer Nähe der Messzelle installiert. Eine Referenzleitung ermöglicht eine sehr genaue Kompensation von Umwelteinflüssen.

Auswerteeinheit

Micro-Polar Das Micro-Polar misst online die Dichte, Konzentration, Trockenmasse oder den Wassergehalt in Flüssigkeiten, Suspensionen, Pasten oder in Pulvern. Die Messung erfolgt an: n

Rohrleitungen

n

Behältern

n

 onstigen verfahrensbedingten AnlagenS teilen

Typische Anwendungsbereiche finden sich in Kraftwerken, in der Abwassertechnik sowie in der Chemie-, Lebensmittel- und Papierindustrie.

Ausgezeichnetes System Micro-Polar arbeitet äußerst genau und zuverlässig über Jahre hinweg. Die hohe Dynamik des Mikrowellen-Systems erlaubt die Messung auch bei großen Rohrdurchmessern.

Messzelle

Hochfrequenz­ kabel Quad

ReferenzLeitung

Die Sensoren sind sehr robust und bieten eine lange Funktionssicherheit. Die Messzelle arbeitet quasi berührungslos und ist mit verschleißfestem und glattwandigem Teflon ausgekleidet. Dadurch ist sie besonders gut vor Abrasionen geschützt, leicht zu reinigen und wird höchsten hygienischen Ansprüchen gerecht. Unsere Mikrowellentechnik arbeitet mit sehr kleiner Sendeleistung, die weder eine Erwärmung noch eine Veränderung des Materials hervorruft.

Konfiguration Micro-Polar besteht aus der Auswerteeinheit, dem Mikrowellensensor und einem Hochfrequenzkabel. Der Mikrowellensensor ist in verschiedenen Ausführungen erhältlich: n M  esszelle n B  ehältersonde n B  ehältersonde

mit Spülvorrichtung

Beispiele für den erfolgreichen Einsatz von Micro-Polar:

Die Messungen sind absolut zerstörungs­

n B  utter n K  alkmilch n K  ieselsäure n

Quark, Frischkäse

n K  aramell n T  eer n W  asser

in Öl / Öl in Wasser

n K  lärschlamm

Behältersonde

Sicher messen

Behältersonde mit Spülvorrichtung

frei, da die Leistung der Mikrowelle geringer ist als die eines Handys. Das Micro-Polar hat Funkzulassung nach FCC, IC und ETSI.

Technische Daten Micro-Polar Auswerteeinheiten Aufbau Wandgehäuse aus Edelstahl (1.4571) HxBxT: 300 x 323 x 140 mm bzw. HxBxT: 400 x 338 x 170 mm Schutzart IP 65 Gewicht ca. 6,5 bzw. 8,0 kg Grafik LCD Display (114 x 64 mm), alpha­ numerische Tastatur und 4 Softkeys Hilfsenergievarianten 1. 90…265 V AC (45…65 Hz) 2. 24 V AC/DC (DC: 18…36 V, AC: -20…+5 %, 40…440 Hz) 3. 24 V DC (18…36 V) Leistungsaufnahme max. 30 VA (AC/DC) bzw. 48/60 VA (AC/DC) Betriebstemperatur

-20…+60 °C (-4…+140 °F) bzw. -20…+50 °C (-4…+122 °F) Grundsätzlich ohne Betauung

Schnittstellen

RS 232, RS 485

Eingänge Analogeingänge

2 x 0/4 - 20 mA, Bürde 50 Ω, invertierbar 1 x isoliert, 1 x Gerätemasse

Digitaleingänge

3 x Digitaleingänge: Messung halten, Start/Stopp, Produktanwahl, Probenahme

PT 100 Anschluss

Messbereich -50…+ 200 °C (-58…392 °F)

Ausgänge Analogausgänge

1 x 4…20 mA, 1 x 0/4…20 mA Bürde max. 800 Ω, isoliert, invertierbar

Digitalausgänge

2 x Relais (Wechselschalter), isoliert Konfigurationsauswahl: - Sammelstörmeldung - Messung anhalten - Grenzwert (min. und max.)

HF Sensor Anschluss HF-Kanäle

Mess- und Referenzpfad

HF-Kabel

Verschiedene Ausführungen und Längen, typische Länge 2...4 m, max. 10 m (Entfernung Sensor-Auswerteeinheit)

Sensoren Antennen

Horn- / Spiralantennenpaar als Sender und Empfänger

Messzelle

Material: PTFE Auskleidung, Edelstahl Produkttemperatur: 10…130 °C (50…266 °F) Druckbereich: Nenndruck bis 20 bar, je nach Nennweite und Flanschtyp Flansch: nach DIN oder ASA Varianten: Rohrnennweite: 50…150 mm

Behältersonde

Material: Kunststoff, Edelstahl Produkttemperatur: 10…120 °C (50…248 °F) Flansch: nach DIN oder ASA Varianten: 1. ohne Spülvorrichtung und mit PT 100 2. mit Spülvorrichtung 2 x 3/8“ Anschluss

Messschacht Funkzulassungen

Innenmaße: HxBxT: 360 x 360 x 250 mm Varianten: 1. Kunststoff PP-H, max. Temperatur 100 °C (212 °F) 2. Keramik, max. Temeratur 500 °C (932 °F) FCC, IC, ETSI

Je nach Geräteausführung gelten die entsprechenden Daten Details siehe Technische Informationen Micro-Polar. Änderungen vorbehalten.

BERTHOLD TECHNOLOGIES GmbH & Co. KG · Calmbacher Str. 22 · 75323 Bad Wildbad, Germany Telefon +49 7081 177-0 · Telefax +49 7081 177-100 · [email protected] · www.Berthold.com

Micro-Polar . 11-2009.1000 . Id. 41988PR1 . Rev. 00 . 10-2009

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