Was ist der Rohrsensor 80 (Halar / PFA)?

Der Rohrsensor 80 ist ein Inline-Ultraschallsensor zur kontinuierlichen Konzentrationsmessung von Flüssigkeiten. Er eignet sich insbesondere für stark korrosive Prozessmedien und anspruchsvolle Einbausituationen. Unterschiedliche Werkstoffe, Beschichtungen und Einbaulösungen ermöglichen eine individuelle Anpassung an die jeweilige Anwendung.

Wie funktioniert der Rohrsensor 80?

Der Sensor misst kontinuierlich die Schallgeschwindigkeit der Flüssigkeit sowie deren Temperatur. Da die Schallgeschwindigkeit von der Zusammensetzung und Konzentration eines Mediums abhängt, berechnet der LiquiSonic® Controller daraus den jeweiligen Konzentrationswert. Die Messwerte stehen in Echtzeit für die Prozessüberwachung und -steuerung zur Verfügung.

Für welche Anwendungen eignet sich der Rohrsensor 80?

Typische Anwendungen sind Beizbäder, Ätz- und Texturbäder, stark korrosive Säuren und Laugen sowie chemische Prozesse in der Metall-, Chemie- und Halbleiterindustrie. Besonders geeignet ist der Sensor für Messstellen, bei denen hohe Anforderungen an chemische Beständigkeit, Materialauswahl oder Einbausituation bestehen.

Welche Materialien sind für den Rohrsensor 80 verfügbar?

Halar und PFA sind die am häufigsten eingesetzten Beschichtungen. Darüber hinaus können je nach Anwendung unterschiedliche Grundwerkstoffe und weitere Beschichtungen eingesetzt werden. Mögliche Sonderwerkstoffe sind beispielsweise Hastelloy, Incoloy, Nickel, Monel, Zirkonium, Titan und Tantal. Für spezielle Anwendungen sind außerdem Beschichtungen wie ETFE möglich.

Was ist der Unterschied zwischen Halar und PFA?

Beide Materialien werden zum Schutz des Sensors bei chemisch aggressiven Medien eingesetzt. Die Halar-Ausführung ist für Stofftemperaturen von −20 bis 100 °C vorgesehen, die PFA-Ausführung für −20 bis 130 °C. Welche Variante für eine konkrete Anwendung geeignet ist, hängt zusätzlich vom Medium und den Prozessbedingungen ab.

Kann der Rohrsensor 80 individuell an meine Anwendung angepasst werden?

Ja. Die hohe Anpassungsfähigkeit ist eine der besonderen Stärken des Rohrsensor 80. Neben den häufig eingesetzten Halar- und PFA-Ausführungen sind unterschiedliche Grundwerkstoffe, Beschichtungen und projektspezifische Einbaulösungen möglich. Je nach Anwendung können beispielsweise Hastelloy, Incoloy, Nickel, Monel, Zirkonium, Titan oder Tantal sowie weitere Beschichtungen wie ETFE eingesetzt werden. Auch besondere Prozessbedingungen wie hohe Temperaturen, hohe Drücke oder ungewöhnliche Einbausituationen können bei der Auslegung berücksichtigt werden. Welche Sensorausführung geeignet ist, wird anhand des Mediums und der konkreten Prozessbedingungen individuell geprüft.

Wie wird der Rohrsensor 80 eingebaut?

Die Standardausführung wird als Zwischenflansch DN 80 direkt zwischen zwei Rohrflansche montiert. Der Sensor besitzt eine Nennweite von 80 mm und eine Einbaulänge von 30 mm. Für abweichende Rohrleitungsgrößen oder besondere Einbausituationen können je nach Anwendung individuelle Adapter-, Bypass- oder Teilstromlösungen realisiert werden.

Für welchen Prozessdruck ist der Rohrsensor 80 geeignet?

Je nach Sensorausführung sind Prozessdrücke bis zu 500 bar möglich. Welcher maximale Druck für eine konkrete Anwendung zulässig ist, hängt von der jeweiligen Sensor-, Material- und Einbauausführung ab und wird projektspezifisch geprüft.

Wann ist der Rohrsensor 80 die bessere Wahl als ein Tauchsensor?

Der Rohrsensor bietet sich insbesondere an, wenn die Messung direkt in einer Rohrleitung erfolgen soll, besonders hohe Anforderungen an die chemische Beständigkeit bestehen oder eine individuell angepasste Material- und Einbaulösung benötigt wird. Für weniger aggressive Medien oder Messstellen direkt in Behältern und Bädern kann beispielsweise der Tauchsensor 40-14 eine geeignete Alternative sein. Die Auswahl richtet sich nach Medium, Einbausituation und Prozessbedingungen.

Kann der Rohrsensor gleichzeitig Säure- und Eisengehalt bestimmen?

Für die Bestimmung von zwei sich unabhängig verändernden Komponenten wird eine zusätzliche Messgröße benötigt. In Beizbädern kann der Rohrsensor deshalb beispielsweise mit einem Leitfähigkeitssensor kombiniert werden. Aus Schallgeschwindigkeit, Leitfähigkeit und Temperatur kann das LiquiSonic® System dann anwendungsspezifisch die Konzentrationen der einzelnen Komponenten bestimmen, beispielsweise freie Säure und Eisengehalt.

Ist der Rohrsensor 80 für explosionsgefährdete Bereiche erhältlich?

Für den Rohrsensor 80 sind optional Ausführungen mit ATEX- und IECEx-Zulassung verfügbar. Welche Ausführung für eine konkrete Messstelle geeignet ist, richtet sich nach der Zoneneinteilung und den jeweiligen Prozessbedingungen.

Beeinflussen Gasblasen, Trübung oder Feststoffe die Messung?

Farbe und Trübung beeinflussen das Ultraschall-Messprinzip nicht. Auch Suspensionen können abhängig von Zusammensetzung und Messaufgabe überwacht werden. Freie Gasblasen können die Schallausbreitung dagegen beeinflussen. Durch geeignete Signalverarbeitung und eine auf den Prozess abgestimmte Einbausituation kann dieser Einfluss reduziert werden.

Muss der Rohrsensor regelmäßig gewartet oder kalibriert werden?

Der Sensor besitzt keine beweglichen oder optischen Komponenten und ist für den kontinuierlichen industriellen Betrieb ausgelegt. Eine regelmäßige Nachkalibrierung im klassischen Sinne ist üblicherweise nicht erforderlich. Prüf- und Wartungsintervalle richten sich nach Medium, Prozessbedingungen und den betrieblichen Vorgaben der Anlage.

Kann auch ein Medium gemessen werden, für das noch kein Produktdatensatz vorhanden ist?

Ja. Neue Medien und Konzentrationsbereiche können im SensoTech-Labor untersucht werden. Auf Basis der Messdaten kann ein anwendungsspezifischer Produktdatensatz erstellt werden. Dabei wird gleichzeitig geprüft, ob sich die gewünschte Messaufgabe über den vorgesehenen Konzentrations- und Temperaturbereich zuverlässig abbilden lässt.

Pipe Sensor 80 (Halar / PFA)

For highly corrosive media

The Pipe Sensor 80 (Halar / PFA) is an inline ultrasonic sensor for continuous concentration measurement in highly corrosive and demanding process media. The versions of this sensor combine a metallic stainless steel base body with a chemically resistant coating, usually made of Halar or PFA. In addition, the sensor can be individually adapted to the respective application with numerous special materials, coatings, and installation solutions. This makes the pipe sensor particularly suitable for measuring points where standard solutions reach their limits due to the medium, temperature, pressure, or installation situation.

The sensor is integrated directly into the pipeline and continuously measures sound velocity and temperature in the flowing medium. The LiquiSonic^® Controller calculates the concentration value from this in real time. Since the measurement method works without optical components, the color or turbidity of the medium does not affect the measurement.

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Applications

Steel pickling

During the pickling of steel and stainless steel, the composition of the pickling bath changes continuously. During the process, the free acid decreases while, for example in steel pickling, the proportion of dissolved iron salts increases at the same time.

The Pipe Sensor 80 continuously detects the bath condition directly in the circulation or process line. For multicomponent measurements, ultrasonic measurement can be combined with an additional measured variable such as conductivity. This makes it possible, for example, to determine free acid and iron content simultaneously in pickling baths.

Typical areas of use include:

Pickling lines with hydrochloric acid or sulfuric acid
Mixed-acid pickling for stainless steel
Pickling and passivation processes in surface technology
Acid regeneration and bath maintenance

The continuous measured values support demand-based dosing, stable pickling conditions, and consistent pickling results. At the same time, manual sampling and delayed laboratory analyses can be reduced.

Additional application areas

Due to the extensive material options, the Pipe Sensor 80 is particularly suitable for applications with chemically demanding liquids, for example:

Texturing and etching baths: concentration monitoring of aggressive process baths
Concentration measurement in acids: from diluted to highly concentrated acids
Hydrofluoric acid and Fluorosilicic acid: media with high requirements for chemical resistance
Printed circuit board cleaning: chemical process media and etching solutions
Cold rolling processes: pickling and cleaning stages in metal processing

Whether and in which design a specific measurement task can be implemented depends on the medium, concentration range, temperature, pressure, and installation situation. SensoTech therefore customizes the sensor design individually to the respective application.

Installation options

The Pipe Sensor 80 is integrated directly into the pipeline. The standard version has a wafer flange DN 80 and is mounted between two pipe flanges.

Standard version

Process connection: wafer flange DN 80
Nominal diameter: 80 mm
Installation length: 30 mm

Thanks to the short installation length, the sensor can be integrated compactly into pipeline systems. Project-specific solutions can be implemented for different pipe sizes or special installation situations. Depending on the application, these include, for example, customized adapter, bypass, or partial-flow solutions.

Installation adapters for pickling and etching processes

For applications such as pickling bath monitoring, SensoTech offers special installation adapters. The pipe sensor and an additional conductivity sensor can be installed together in a shared measuring section. Special PFA adapters are also available for applications in the semiconductor industry.

Custom solutions for demanding measuring points

Not every process system offers ideal installation conditions. Pipeline geometry, existing connections, space conditions, temperature, pressure, and chemical composition can vary significantly. A particular strength of our sensors is therefore their very high adaptability. In addition to different material versions, the installation and sensor design can also be tailored to the measuring point on a project-specific basis. This also makes it possible to implement applications where a standard sensor design cannot be used.

Material options

Material flexibility is one of the particular strengths of the Pipe Sensor 80. In the most common versions, a stainless steel sensor body is combined with a chemically resistant plastic coating. Halar or PFA are used as standard.

Halar and PFA

Halar from −20 °C up to 100 °C
PFA from −20 °C up to 130 °C

Which coating is suitable for an application does not depend on temperature alone. The decisive factors are, in particular, the medium, concentration, possible mixed components, pressure, and other process conditions. Especially with complex acid mixtures or changing bath compositions, it must be carefully checked in advance which material is suitable in the long term.

Special materials

In addition to Halar and PFA versions, numerous project-specific material combinations are possible. Depending on the application, the following materials can be used, for example:

Hastelloy
Incoloy
Nickel
Monel
Zirconium
Titanium
Tantalum
ETFE

The material selection is tailored individually to the respective measurement task. Factors taken into account include the medium, concentration range, temperature, pressure, flow conditions, and the chemical composition of the process. This allows the Pipe Sensor 80 to be designed for demanding applications in which standard materials or standard coatings are not sufficiently resistant.

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Frequently asked questions

What is the Pipe Sensor 80 (Halar / PFA)?

The Pipe Sensor 80 is an inline ultrasonic sensor for continuous concentration measurement of liquids. It is especially suitable for highly corrosive process media and demanding installation situations. Different materials, coatings, and installation solutions enable individual adaptation to the respective application.

How does the Pipe Sensor 80 work?

The sensor continuously measures the speed of sound of the liquid as well as its temperature. Since the speed of sound depends on the composition and concentration of a medium, the LiquiSonic^® controller calculates the respective concentration value from this. The measured values are available in real time for process monitoring and control.

What applications is the Pipe Sensor 80 suitable for?

Typical applications include pickling baths, etching and texturing baths, highly corrosive acids and alkalis, as well as chemical processes in the metal, chemical, and semiconductor industries. The sensor is especially suitable for measuring points with high requirements for chemical resistance, material selection, or installation conditions.

What materials are available for the Pipe Sensor 80?

Halar and PFA are the most commonly used coatings. In addition, different base materials and other coatings can be used depending on the application. Possible special materials include Hastelloy, Incoloy, nickel, Monel, zirconium, titanium, and tantalum. Coatings such as ETFE are also possible for special applications.

What is the difference between Halar and PFA?

Both materials are used to protect the sensor in chemically aggressive media. The Halar version is designed for media temperatures from −20 to 100 °C, and the PFA version for −20 to 130 °C. Which variant is suitable for a specific application also depends on the medium and the process conditions.

Can the Pipe Sensor 80 be individually adapted to my application?

Yes. Its high adaptability is one of the special strengths of the Pipe Sensor 80. In addition to the commonly used Halar and PFA versions, different base materials, coatings, and project-specific installation solutions are possible.

Depending on the application, materials such as Hastelloy, Incoloy, nickel, Monel, zirconium, titanium, or tantalum as well as additional coatings such as ETFE can be used. Special process conditions such as high temperatures, high pressures, or unusual installation situations can also be taken into account in the design.

Which sensor version is suitable is evaluated individually based on the medium and the specific process conditions.

How is the Pipe Sensor 80 installed?

The standard version is installed as a DN 80 wafer flange directly between two pipe flanges. The sensor has a nominal diameter of 80 mm and an installation length of 30 mm. For different pipeline sizes or special installation situations, custom adapter, bypass, or sidestream solutions can be implemented depending on the application.

What process pressure is the Pipe Sensor 80 suitable for?

Depending on the sensor version, process pressures of up to 500 bar are possible. Which maximum pressure is permissible for a specific application depends on the respective sensor, material, and installation design and is evaluated on a project-specific basis.

When is the Pipe Sensor 80 the better choice than an immersion sensor?

The Pipe Sensor is especially suitable when the measurement is to be performed directly in a pipeline, when particularly high requirements for chemical resistance exist, or when a customized material and installation solution is needed.

For less aggressive media or measuring points directly in tanks and baths, the Immersion Sensor 40-14 can, for example, be a suitable alternative. The selection depends on the medium, installation situation, and process conditions.

Can the Pipe Sensor determine acid and iron content at the same time?

To determine two independently changing components, an additional measured variable is required. In pickling baths, the Pipe Sensor can therefore, for example, be combined with a conductivity sensor.

From speed of sound, conductivity, and temperature, the LiquiSonic^® system can then determine the concentrations of the individual components in an application-specific manner, for example free acid and iron content.

Is the Pipe Sensor 80 available for hazardous areas?

Optional versions with ATEX and IECEx approval are available for the Pipe Sensor 80. Which version is suitable for a specific measuring point depends on the zone classification and the respective process conditions.

Do gas bubbles, turbidity, or solids affect the measurement?

Color and turbidity do not affect the ultrasonic measuring principle. Suspensions can also be monitored depending on composition and the measurement task.

Free gas bubbles, on the other hand, can affect sound propagation. This influence can be reduced through suitable signal processing and an installation situation matched to the process.

Does the Pipe Sensor require regular maintenance or calibration?

The sensor has no moving or optical components and is designed for continuous industrial operation. Regular recalibration in the traditional sense is usually not required. Inspection and maintenance intervals depend on the medium, process conditions, and the plant's operating requirements.

Can a medium also be measured for which no product data set is yet available?

Yes. New media and concentration ranges can be examined in the SensoTech laboratory. Based on the measurement data, an application-specific product data set can be created. At the same time, it is also checked whether the desired measurement task can be reliably mapped over the intended concentration and temperature range.