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Neues Plattformkonzept für Analysenmessgeräte

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17.02.2010 Mitte Dezember 2009 hat Endress+Hauser Conducta den Anwendern von Analysemessgeräten eine ganze Palette von Neuheiten unter den Weihnachtsbaum gelegt: Künftig sollen die unterschiedlichsten Analysesensoren an einen einzigen Transmitter angeschlossen werden können – in der ersten Stufe bis zu acht verschiedene. Damit baut der Hersteller seine Plattform, basierend auf der Memosens-Technik, weiter aus.

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Entscheider-Facts Für Betreiber


  • Der neue Multiparameter-Transmitter Liquiline M CM442 soll die Basis für die unterschiedlichsten Mess- und Analyseverfahren werden.
  • Zunächst wurden acht verschiedene Parameter realisiert: pH (Glas, Isfet, Keramik), Redox, Leitfähigkeit (konduktiv und induktiv), Trübung, Nitrat, Gelöstsauerstoff, Chlor und der spektrale Absorptionskoeffizient SAK.
  • In der nächsten Ausbaustufe soll die ionenselektive Elektrode (ISE) hinzukommen, mit der gleichzeitig Ammonium, Nitrat und pH bestimmt werden können.
  • Im ersten Schritt können zwei verschiedene Sensoren in beliebiger Kombination angeschlossen werden, später sollen es bis zu acht werden.

Die Analysemesstechniker bei Endress+Hauser Conducta mussten in den vergangenen vier Jahren eine ganze Reihe von Baustellen gleichzeitig bearbeiten: Während seit Oktober 2007 draußen Baukräne und Betonmischer dröhnten, herrschte in den Entwicklungsabteilungen des Geräteherstellers nebenan konzentrierter Hochbetrieb: Denn das Unternehmen hatte es sich vorgenommen, die Sensoren von pH bis ionenselektiver Elektrode auf eine neue Plattform zu stellen. Die Idee: Ein Transmitter für alle unterschiedlichen Parameter. Für den Anwender wird die Arbeit damit einfacher, da eine einheitliche Menüführung sowie einheitliche Integrationsvorgänge in die Leittechnik erreicht werden und die Lagerhaltung und Erweiterung vereinfacht werden. Der Hersteller selbst reduziert damit seine Variantenzahl und verschlankt seine Fertigungsprozesse.

„Die Technik wird für unsere Kunden, aber auch für uns selbst immer komplexer – früher wurde für jeden einzelnen Parameter ein eigener Transmitter entwickelt“, erklärt Dr. Thomas Steckenreiter, Direktor für Marketing bei E+H Conducta, die Ausgangssituation. Der neue Multiparameter-Transmitter Liquiline M CM442 soll nun die Basis für die unterschiedlichsten Mess- und Analyseverfahren werden. Zunächst wurden acht verschiedene Parameter realisiert: pH (Glas, Isfet, Keramik), Redox, Leitfähigkeit (konduktiv und induktiv), Trübung, Nitrat, Gelöstsauerstoff, Chlor und der spektrale Absorptionskoeffizient SAK. In der nächsten Ausbaustufe soll die ionenselektive Elektrode (ISE) hinzukommen, mit der gleichzeitig Ammonium, Nitrat und pH bestimmt werden können. Im ersten Schritt können zwei verschiedene Sensoren in beliebiger Kombination angeschlossen werden, später sollen es bis zu acht werden. Der Clou: Die Messstellen können im laufenden Betrieb erweitert werden, indem Sensoren hinzugesteckt werden.
„Wir sprechen eigentlich von einem Controller und weniger von einem Transmitter“, ergänzt Steckenreiter. Denn im Gegensatz zu klassischen Transmittern wird das Sensorsignal bereits viel früher gewandelt. Der Hersteller setzt dazu auf sein 2004 eingeführtes Memosens-Konzept (siehe www.chemietechnik.de, Suche: Memosens), bei dem prozessnahe, sensorrelevanteInformationen wie Kalibrier- undProduktionsdaten direkt im Sensor gespeichert werden. Betreiber der Sensoren profitieren dabei insbesondere von deutlich geringeren Kalibrierkosten.
Ursprünglich zur Lösung der bei der Nassanalytik häufig auftretenden Kontaktprobleme zwischen Sensor und Steckerkabel entwickelt, wird das digitale Memosens-Protokoll nun auch für Festkabelsensoren (Nitrat, SAK, Trübung, ISE, optische Messung von Gelöstsauerstoff sowie induktive Leitfähigkeit) verwendet. Dermaßen im Sensor digitalisiert und normiert, wird das Signal entweder per Festkabel oder über die robuste induktive Steckverbindung an den Controller übertragen.

Memosens als Basis

Die neue Plattform passt zur Strategie des Herstellers, das induktive Steckerkonzept für andere Anbieter zu öffnen und damit einen De-facto-Standard für den Anschluss von Analysesensoren zu etablieren. Zuletzt hatte das Unternehmen mit der Meldung Schlagzeilen gemacht, bei der Nutzung der Technik mit dem Konkurrenten Knick zu kooperieren (siehe chemietechnik.de ). Ob damit der seit gut einem Jahrzehnt schwelende „Steckerstreit“ beendet wird, liegt damit zukünftig vor allem in der Hand der Anwender selbst, die z.B. in Namur-Empfehlungen ein herstellerübergreifendes, einheitliches Anschlusskonzept fordern.

Bei der Bedienung des Controllers setzt der Anbieter auf das 2005 in der Vorgängerversion Liquiline M CM42 vorgestellte Navi-Konzept (siehe CT 5/05), das über einen Dreh-Drucksteller wie es ihn in modernen Autos der Oberklasse gibt, eine intuitive Bedienung ermöglicht. Der Controller verfügt über ein hintergrundbeleuchtetes Grafikdisplay. Messwert und rote Displaybeleuchtung sind im Alarmfall weithin sichtbar. Einfach formulierte Handlungsanweisungen sollen im Fehlerfall das schnelle Beheben der Ursache ermöglichen.
Anwenderspezifische Parametrierung und Backup können auf einer SD-Karte gespeichert werden, diese kann auch für Updates genutzt werden. Die Sensoren werden im großzügig bemessenen Gehäuse an Netzteilmodule angeschlossen werden, die mit zwei Memosens-Eingängen, SD-Slot, Alarmrelais und zwei Stromausgängen ausgestattet sind. Ein optionales Modul bietet zusätzlich je zwei Relais sowie zwei Stromausgänge mit denen weitere Messwerte wie Temperatur oder Rohmesswert an das Leitsystem ausgegeben werden können. Zukünftig sollen Module für bis zu acht Sensoreingänge, Profibus PA und DP, Foundation Fieldbus, Modbus, Ethernet, Wlan und GPRS hinzukommen. Der Transmitter ist in einem robusten Kunststoffgehäuse (IP66 oder IP67) untergebracht. Für den Schrankeinbau kann das Display abgesetzt montiert werden.
Zu den neuen Sensoren, die im Rahmen der Plattform-Präsentation vorgestellt wurden, gehören ein Trübungssensor (Turbimax CUS51D) für die Messung des Feststoffgehalts in der Belebung, Schlammbehandlung und-entwässerung in Kläranlagen sowie für die Trübungsmessung im Zulauf, ein Nitratsensor für alle Wasserapplikationen (Viomax CAS51D). Außerdem hat der Hersteller neue Gelöst-Sauerstoffsensoren (Oxymax COS51D – amperometrisch; Oxymax COS61D – optisch) vorgestellt. Letzterer beruht auf dem Prinzip der Fluoreszenzauslöschung und zeichnet sich durch eine hohe Langzeitstabilität und den wartungsarmen Betrieb aus. „Die Sauerstoffmessung hat in Kläranlagen deutlich an Bedeutung gewonnen, da die Sauerstoffkonzentration einen erheblichen Einfluss auf den Energiebedarf eines Klärwerks hat“, verdeutlicht dazu Dr. Monika Heisterkamp, Leiterin des Produktmanagements.

SIL erreicht auch die Analytik

Obwohl die Funktionale Sicherheit (SIL) in der Analysenmesstechnik nur am Rand eine Rolle spielt – wie Dr. Thomas Steckenreiter auf Nachfrage der CT eingesteht – hat das Thema inzwischen auch die pH-Sensorik erreicht: „Die Bedeutung von SIL als Qualitätsmerkmal ist enorm gestiegen“, berichtet Heisterkamp. Der Hersteller hat deshalb basierend auf dem CM42 nach IEC 61508 eine pH-Analysenmessstelle entwickelt, die vom TÜV als SIL-Analysenmessstelle zugelassen wurde.

Eine weitere Neuheit ist das Prozessphotometer Memograph CVM40. Im Gegensatz zu den Analysesensoren nutzen die Inline-Photometersysteme die ursprünglich als Bildschirmschreiber vorgestellten Transmitter der Memograph-Serie. Diese sollen künftig die Basis für alle Inline-Photometersysteme des Herstellers bilden. Die Messdatenverarbeitung und das Datenmanagement erfolgen bei den Transmittern in einem Gerät. Die Photometer werden für die Applikationen UV-Absorption, Farbe, NIR-Absorption, Trübung und Zellwachstum eingesetzt. Durch die FDA-konforme Datenverarbeitung (21 CFR 11) können die Geräte insbesondere in der Pharma- und Lebensmittelindustrie eingesetzt werden.

 

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Heftausgabe: Februar 2010
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Armin Scheuermann , Redaktion

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