Warum ist eine Probenkonditionierung erforderlich?

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In industriellen Prozessen ist eine Probenkonditionierung erforderlich, um eine Probe unter Bedingungen zu einem Sensor zu bringen, die eine genaue Messung ermöglichen. Wenn eine Probe zu nass, heiß, unter Druck steht, verschmutzt oder chemisch aggressiv ist, besteht die Gefahr der Beschädigung des Sensors. Probenkonditionierungseinheiten mindern dieses Risiko. Sie könnten auch helfen, eine Probe aus einem stationären Gefäß zu ziehen, um sie dem Sensor auszusetzen.

Dieser Artikel enthält Informationen, die Prozessingenieuren bei der Entscheidung helfen, ob und welcher Probentyp für ihre Systeme geeignet ist.

Sauerstoffsensoren werden in einer Vielzahl unterschiedlicher Anwendungen und unter unterschiedlichen Bedingungen eingesetzt. Manchmal, besonders wenn es um Elektronik- und einige Halbleiteranwendungen geht, nehmen sie Proben in einer sehr sauberen Umgebung mit den entsprechenden Druck- und Temperaturbedingungen. Dies ist jedoch nicht immer der Fall.

Viele der Proben, denen ein Sauerstoffdetektor ausgesetzt ist, können entweder nass, mit Staubpartikeln beladen oder schlimmer sein; voller ätzender Säuren und Chemikalien, die den Sensor beschädigen. Außerdem können Druck und Temperatur der Probe zu hoch sein und müssten moderiert werden. Proben, die in diesen widrigen Umgebungen gesammelt wurden, müssen konditioniert werden, bevor sie gemessen werden können.

Das erste, was eine Sample Conditioning Box (SCB) tun muss, ist, die Probe zum Sensor zu bringen. Wenn das Gas an der Messstelle stagniert oder einen zu niedrigen Druck hat, verwendet das SCB entweder eine mechanische Pumpe oder einen Venturi-Ejektor, um eine Strömung zu erzeugen, die die Druckverluste der Filter und anderer Geräte überwindet und Ziehen Sie die Probe zum Sensor.

Als nächstes muss die Probe temperiert werden; typischerweise auf ein für den Sensor sicheres Niveau gekühlt. Es wird auch getrocknet, durch verschiedene Maschengrößen gefiltert, um Partikel zu entfernen, und kann sogar durch einen Säurewäscher gehen, um korrosive Chemikalien zu entfernen. Aufgrund all der möglichen unterschiedlichen Bedingungen, in denen sich eine Probe befinden kann, muss eine SCB individuell für den Prozess, in dem sie verwendet wird, dimensioniert und entworfen werden. Der One-Size-Fits-All-Ansatz funktioniert nicht gut und könnte Geld verschwenden.

Sample Conditioning Boxen (SCB) verleihen dem Messprozess die notwendige Sicherheit. Wenn ein Sensor nicht dem abzutastenden Durchfluss ausgesetzt ist, kann sein Messwert irreführend oder sogar null sein. Wenn ein Sensor als Teil eines Inertisierungssystems verwendet wird, um Brände oder Explosionen eines brennbaren Materials zu verhindern, könnte ein niedriger oder Nullwert das System täuschen, dass es sicher ist und keine Gaspolsterung geliefert wird. Ein richtig konstruierter SCB verfügt über einen Durchflusssensor, der einen Mangel an Durchfluss meldet, z. B. im Falle einer Verstopfung einer Leitung oder eines Filters. Ein weiteres Sicherheitsmerkmal einiger SCBs, die in kritischen Bereichen verwendet werden, besteht darin, redundante Sensoren zu haben, falls einer nicht funktioniert.

Während Probenkonditionierungsboxen nicht in jedem Fall erforderlich sind, ist ihre Verwendung in vielen anderen Fällen kritisch. Ein richtig konstruierter SCB hilft dabei, den Sauerstoffgehalt eines Prozesses genau zu messen und ihn wie vorgesehen zu schützen.

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