Rohrsensor 80 (Halar / PFA)

Für stark korrosive Medien

Der Rohrsensor 80 (Halar / PFA) ist ein Inline-Ultraschallsensor für die kontinuierliche Konzentrationsmessung in stark korrosiven und anspruchsvollen Prozessmedien. Die Ausführungen dieses Sensors kombinieren einen metallischen Grundkörper aus Edelstahl mit einer chemisch beständigen Beschichtung, meistens aus Halar oder PFA. Darüber hinaus lässt sich der Sensor mit zahlreichen Sonderwerkstoffen, Beschichtungen und Einbaulösungen individuell an die jeweilige Anwendung anpassen. Damit eignet sich der Rohrsensor besonders für Messstellen, bei denen Standardlösungen aufgrund des Mediums, der Temperatur, des Drucks oder der Einbausituation an ihre Grenzen kommen.

Der Sensor wird direkt in die Rohrleitung integriert und misst kontinuierlich Schallgeschwindigkeit und Temperatur im durchströmenden Medium. Der LiquiSonic^® Controller berechnet daraus in Echtzeit den Konzentrationswert. Da das Messverfahren ohne optische Komponenten arbeitet, beeinflussen Farbe oder Trübung des Mediums die Messung nicht.

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Applikationen

Stahlbeizen

Beim Beizen von Stahl und Edelstahl verändert sich die Zusammensetzung des Beizbades kontinuierlich. Während des Prozesses nimmt die freie Säure ab, gleichzeitig steigt beispielsweise bei Stahlbeizen der Anteil gelöster Eisensalze.

Der Rohrsensor 80 erfasst den Badzustand kontinuierlich direkt in der Umwälz- oder Prozessleitung. Bei Mehrkomponenten-Messungen kann die Ultraschallmessung mit einer zusätzlichen Messgröße wie der Leitfähigkeit kombiniert werden. Dadurch lassen sich beispielsweise in Beizbädern freie Säure und Eisengehalt gleichzeitig bestimmen.

Typische Einsatzbereiche sind unter anderem:

Beizlinien mit Salzsäure oder Schwefelsäure
Mischsäurebeizen für Edelstahl
Beiz- und Passivierprozesse in der Oberflächentechnik
Säureregenerierung und Badpflege

Die kontinuierlichen Messwerte unterstützen eine bedarfsgerechte Nachdosierung, stabile Beizbedingungen und gleichmäßige Beizergebnisse. Gleichzeitig lassen sich manuelle Probenahmen und zeitverzögerte Laboranalysen reduzieren.

Weitere Einsatzbereiche

Aufgrund der umfangreichen Materialoptionen eignet sich der Rohrsensor 80 insbesondere für Anwendungen mit chemisch anspruchsvollen Flüssigkeiten, beispielsweise:

Textur- und Ätzbäder: Konzentrationsüberwachung aggressiver Prozessbäder
Konzentrationsmessung in Säuren: von verdünnten bis zu hochkonzentrierten Säuren
Flusssäure und Fluorokieselsäure: Medien mit hohen Anforderungen an die chemische Beständigkeit
Leiterplattenreinigung: chemische Prozessmedien und Ätzlösungen
Kaltwalzprozesse: Beiz- und Reinigungsstufen in der Metallverarbeitung

Ob und in welcher Ausführung eine konkrete Messaufgabe realisiert werden kann, hängt von Medium, Konzentrationsbereich, Temperatur, Druck und Einbausituation ab. SensoTech stimmt die Sensorausführung deshalb individuell auf die jeweilige Anwendung ab.

Einbauoptionen

Der Rohrsensor 80 wird direkt in die Rohrleitung integriert. Die Standardausführung besitzt einen Zwischenflansch DN 80 und wird zwischen zwei Rohrflanschen montiert.

Standardausführung

Prozessanschluss: Zwischenflansch DN 80
Nennweite: 80 mm
Einbaulänge: 30 mm

Durch die geringe Einbaulänge lässt sich der Sensor kompakt in Rohrleitungssysteme integrieren. Für abweichende Rohrleitungsgrößen oder besondere Einbausituationen können projektspezifische Lösungen realisiert werden. Dazu gehören je nach Anwendung beispielsweise angepasste Adapter-, Bypass- oder Teilstromlösungen.

Einbauadapter für Beiz- und Ätzprozesse

Für Anwendungen wie die Beizbadüberwachung bietet SensoTech spezielle Einbauadapter an. Rohrsensor und zusätzlicher Leitfähigkeitssensor können dabei in einer gemeinsamen Messstrecke installiert werden. Für Anwendungen in der Halbleiterindustrie stehen darüber hinaus spezielle PFA-Adapter zur Verfügung.

Individuelle Lösungen für anspruchsvolle Messstellen

Nicht jede Prozessanlage bietet ideale Einbaubedingungen. Rohrleitungsgeometrie, vorhandene Anschlüsse, Platzverhältnisse, Temperatur, Druck und chemische Zusammensetzung können sich erheblich unterscheiden. Eine besondere Stärke unserer Sensoren ist deshalb eine sehr hohe Anpassungsfähigkeit. Neben unterschiedlichen Materialausführungen können auch Einbau und Sensorkonstruktion projektspezifisch auf die Messstelle abgestimmt werden. So lassen sich auch Anwendungen realisieren, bei denen eine Standard-Sensorausführung nicht eingesetzt werden kann.

Materialoptionen

Die Materialflexibilität ist eine der besonderen Stärken des Rohrsensor 80. Bei den häufigsten Ausführungen wird ein Sensorkörper aus Edelstahl mit einer chemisch beständigen Kunststoffbeschichtung kombiniert. Standardmäßig kommen dabei Halar oder PFA zum Einsatz.

Halar und PFA

Halar bei −20 °C bis zu 100 °C
PFA bei −20 °C bis zu 130 °C

Welche Beschichtung für eine Anwendung geeignet ist, hängt jedoch nicht allein von der Temperatur ab. Entscheidend sind insbesondere das Medium, die Konzentration, mögliche Mischkomponenten, Druck und weitere Prozessbedingungen. Gerade bei komplexen Säuregemischen oder wechselnden Badzusammensetzungen muss zuvor genau geprüft werden, welcher Werkstoff langfristig geeignet ist.

Sonderwerkstoffe

Über Halar- und PFA-Ausführungen hinaus sind zahlreiche projektspezifische Materialkombinationen möglich. Je nach Anwendung können beispielsweise folgende Werkstoffe eingesetzt werden:

Hastelloy
Incoloy
Nickel
Monel
Zirkonium
Titan
Tantal
ETFE

Die Werkstoffauswahl wird individuell auf die jeweilige Messaufgabe abgestimmt. Berücksichtigt werden unter anderem Medium, Konzentrationsbereich, Temperatur, Druck, Strömungsbedingungen und die chemische Zusammensetzung des Prozesses. Dadurch kann der Rohrsensor 80 auch für anspruchsvolle Anwendungen ausgelegt werden, bei denen Standardwerkstoffe oder Standardbeschichtungen nicht ausreichend beständig sind.

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Häufige Fragen

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.