Spurenfeuchte-Messung
TKE bietet jetzt eine Komplettlösung für die Bestimmung von Spurenfeuchte in Gasen an, basierend auf dem coulometrischen Verfahren. Das Set besteht aus Elektrolysezelle, dem Messgerät und einer Auswertungssoftware. Und so funktioniert es:
Die Elektrolysezelle enthält einen Keramikstreifen mit aufgedruckten Platinelektroden. Diese sind mit einer hygroskopischen Schicht aus Phosphorpentoxid (P2O5) überzogen, welche dem Gas das Wasser entzieht, so dass es elektrolytisch zersetzt wird. In der Elektrolyse verhält sich der gemessene Strom streng proportional zur Anzahl der dissoziierten Moleküle pro Zeiteinheit. Aus diesem Grund liefert das Messverfahren Absolutwerte und benötigt keine Kalibrierung der Zelle.
Während die Gasprobe mit einer typischen Flussrate von 100 ml/min durch die Zelle strömt, wird der Strom vom Messgerät erfasst. Mit dieser Technik können einzelne Wassermoleküle unter Millionen Gasmolekülen detektiert werden (ppm-Bereich). Ein Wassergehalt von 1 ppmV (Millionenanteile am Volumen) ergibt einen Strom von 13,2 µA.
TMM-1 Trace Moisture Meter
Lieferbar ab Lager
Das TMM-1 Trace Moisture Meter ist ein universelles Messgerät zum Betrieb mit Phosphorpentoxid-Elektrolysezellen. Zellen der meisten Hersteller können benutzt werden.
Im autonomen Betrieb zeigt das TMM-1 den Messwert auf dem Display an, gibt ein wählbares Signal über
den 4-20mA-Ausgang aus und schaltet die Relais-Ausgänge. Nach einer Unterbrechung der Versorgungsspannung
nimmt das Gerät seinen letzten Betriebszustand wieder auf.
Wenn das TMM-1 über USB an einen Computer angeschlossen ist, kann man es mit Hilfe der Q-Moisture-Software
konfigurieren oder über Kommandozeile bedienen.
Das TMM-1 hat einen eingebauten Datenlogger. Die Aufzeichnung auf microSD-Karte startet und stoppt mit einem Knopfdruck. Wird ein Computer zur Datenerfassung genutzt, setzt der Logger die Aufzeichnung fort, auch wenn der Computer herunterfährt oder die Verbindung verliert. Unterbrechungsfreie Langzeitmessungen sind damit sicher durchzuführen.
Typische Anwendungen
- Messung des Wassergehalts von Proben (MEA) im Labor.
- Wasserdampf-Permeationsmessungen bei Folien und Membranen in der Qualitätskontrolle.
- Prozesssteuerung und Überwachung, Prozessgasanalyse in der chemischen Industrie.
- Lecksuche, eindringende Feuchtigkeit in Leitungen, mobiler Test von Feuchtesensoren im Feld.
Hardware-Funktionen
- Extrem hoher Dynamikbereich von 1 ppb in 2000 ppm ermöglicht die Verfolgung sehr langsamer Signaländerungen.
- Einstellbarer Spannungswandler mit Strombegrenzung versorgt die Zelle mit bis zu 25 V / 100 mA.
- microSD-Slot: Zur Aufzeichnung der Messdaten.
- USB-Schnittstelle: Keine Treiberinstallation nötig. Zugriff per COM-Port-Emulation oder direkt mit DLL-API.
- Isolierte 4-20mA-Schnittstelle: Diverse Signale (Strom, Spannung, Feuchte etc.) können mit frei wählbarer Skalierung ausgeben werden.
- Zwei getrennte Relaiskontakte: Verschiedene Signalquellen und Schaltschwellen definierbar.
- Redundante, verpolungsgeschützte Stromversorgung mit langer Stützzeit.
- Grafikdisplay: Zeigt Messwerte und Betriebszustand an. Die Displaybeleuchtung ist abschaltbar.
- Eine grün/rote LED zeigt eine Überlastung der Zelle an.
- Bedienknopf: Zum Wechseln der Display-Seite und Starten von Funktionen unabhängig vom PC.
Anschlussplatten
Es stehen zwei Varianten der Rückwandplatte zur Auswahl:
Die Labor-Rückwand hat Schnellfederklemmen für den Zellenanschluss und eine Bananenbuchse für die Erdung. Eine DC-Buchse erlaubt den Betrieb mit Steckernetzteil.
Die Industrie-Rückwand hat steckbare Phoenixcontact-Klemmen für Zelle und Spannungsversorgung sowie eine RS232-Buchse für universelle Zwecke.
Beide Rückwände verfügen über eine USB-Buchse Typ B, einen isolierten 4-20mA-Ausgang, zwei separate Relaiskontake (Schließer) und einen Slot für eine micro-SD / SDHC / SDXC-Karte.
Offene Leiterplatte
Die Leiterplatte im TMM-1 ist auch ohne Gehäuse und mit optionalem Display erhältlich.
Falls Sie das Messgerät in Ihren eigenen Analysator einbauen wollen, können Sie ggf. das Gehäuse einsparen. Alternativ zum USB-Anschluss befindet sich auf der Leiterplatte noch eine RS232-Stiftleiste, die zur Kommunikation mit einem Steuergerät oder Peripherie benutzt werden kann. Ein Datenprotokoll kann nach Wunsch implementiert werden.
Spannungsversorgung
Das TMM-1 Trace Moisture Meter kann sowohl über die DC-Buchse mit 5 ... 24V als auch über USB versorgt werden. Beide Eingänge sind redundant, der Betrieb wird nicht unterbrochen, wenn eine von beiden Spannungen ausfällt. Im Laboreinsatz können Sie ein Steckernetzteil benutzen, für eine feste Installation empfiehlt sich jedoch eine zuverlässigere Versorgung über die Klemmblöcke bei Benutzung der Industrie-Rückwand. Alle Eingänge sind unabhängig voneinander strombegrenzt und verpolungsgeschützt.
Die Leistungsaufnahme beträgt nur 3,3 Watt bei maximaler Zellenlast, typisch um 1 Watt. Das Gerät kann daher mehrere Tage lang aus einer USB-Powerbank mit 100 Wh betrieben werden.
Display-Seiten
Technische Daten
- Abmessungen: H 52 mm, B 90 mm, T 113 mm, Gewicht: 300 g
- Stromversorgung: 5 ... 24V ±10%, max. 3,3 W
- Zellen-Betriebsspannung: 0,1 ... 25,0 V einstellbar
- Zellen-Strombegrenzung: 0,1 ... 100 mA einstellbar
- Zellen-Leistungsbegrenzung: 1 Watt
- Messrate: 1000 sec ... 100 Hz
- Absolute Genauigkeit des Zellenstroms: ±(0,1% + 100nA)
- Auflösung des Zellenstromes: 24 Bit
- Display-Auflösung: 6 Stellen mit Fließkomma (Stromanzeige)
Dokumentation
TKE Spurenfeuchte-Messzelle
Lieferbar ab Lager
Diese neuentwickelte P₂O₅-Elektrolysezelle ist eine kostensparende und vielseitige Lösung zur Messung der Wasserkonzentration in Gasen bis hinab zu 1 ppmV.
Die Zelle ist einfach zu öffnen, der Anwender kann sie daher leicht selbst viele Male reinigen und regenerieren, bevor ein Austausch notwendig wird.
Die Zelle eignet sich auch für den dauerhaften Einbau in Analysatoren von Ametek/Dupont, als Ersatz für die Original-Keidel-Zelle. Fragen Sie bei TKE nach einem Umbau Ihres Analysators, falls die Keidelzellen nicht mehr regenerierbar sein sollten.
TKE hält ständig frische und getestete Zellen auf Lager, Benutzer erhalten schnell Ersatz, falls der Keramikstreifen defekt sein sollte.
TKE empfiehlt zum Betrieb der Messzelle das TMM-1 Trace Moisture Meter, da es spezielle Funktionen zum Schutz des Sensors hat. Grundsätzlich funktioniert die Zelle aber auch mit anderen Messgeräten.
- Volumenstrom bis 100 ml/min (linearer Signalbereich)
- Empfindlichkeitsbereich: 1 ppmV ... 1000 ppmV @ 100 ml/min
- Betriebsspannung 25 ... 70 V, zulässige Verlustleistung 1 W
- Sensorstreifen aus Aluminiumoxid-Keramik mit gesinterten Platin-Elektroden
- Außenmaße inkl. Fittings: Länge 133 mm, Durchmesser 22 mm
- 1/8" Swagelok-Fittings, auf Wunsch sind andere Fittings lieferbar.
Bestellbare Artikel
TMM-1 Trace Moisture Meter LAB
• Gehäuse mit Labor-Rückwand.
• Inklusive USB-Kabel und Phoenixcontact-Anschlussklemmen.
Bitte geben Sie im Kontaktformular an, ob Sie eine Speicherkarte und ein Netzteil benötigen.
TMM-1 Trace Moisture Meter IND
• Gehäuse mit Industrie-Rückwand.
• Inklusive USB-Kabel und Phoenixcontact-Anschlussklemmen.
Bitte geben Sie im Kontaktformular an, ob Sie eine Speicherkarte und ein Netzteil benötigen.
TMM-1 Trace Moisture Meter PCB
• Offene Leiterplatte, geprüft und kalibriert, ohne Display.
• Im Lieferumfang sind nur Phoenixcontact-Anschlussklemmen.
Bitte geben Sie im Kontaktformular an, ob Sie weiteres Zubehör (USB-Kabel, RS232-Adapter, Speicherkarte) benötigen.
• Ein CAD-Modell stellen wir gerne bereit.
TMM-1 Trace Moisture Meter LCD
• Passendes LC-Display zum Betrieb an der Leiterplatte. Mit Bedienknopf, Signal-LED und weißer Hintergrundbeleuchtung.
• Zum Lieferumfang gehört ein 75 mm langes FFC-Folienkabel. Andere Längen sind auf Anfrage möglich.
• Ein CAD-Modell stellen wir gerne bereit.
TKE Spurenfeuchte-Messzelle
• Lieferung in trockenem Zustand inklusive Prüfbericht.
• Mit 1/8" Swagelok-Fittings und 130 mm Anschlusskabel.
• Bitte geben Sie im Kontaktformular die gewünschte Kabellänge oder gewünschte andere Fittings an.
Q-Moisture Software
Die Q-Moisture Software is ein einfaches Tool zum Einstellen und Steuern des TMM-1. Mit ihr konfiguriert man das TMM-1 für den Feldeinsatz, im Labor dient Q-Moisture als Plotter und Steuerzentrale. Der Benutzer kann Messungen online durchführen und dokumentieren oder die aufgezeichneten Daten aus dem Gerät herunterladen.
Features
- Live-Anzeige von Feuchtemesswert und Wassermenge.
- Datenaufzeichnung starten und stoppen.
- Messdaten-Files aus dem TMM-1 herunterladen.
- Zellenspannung, Strombegrenzung, Samplerate etc. einstellen.
- Konfigurieren des 4-20mA-Signalausgangs.
- Konfigurieren der Relais-Ausgänge und Schaltschwellen.
- Festlegen des Betriebszustands nach dem Einschalten.
- Kalibrieren der analogen Schaltungsteile des TMM-1.
- Demnächst: Datenvisualisierung und Chart-Analyse
Software-Download
Entwickler-Dokumentation
Programmierer und Systemintegratoren, die für das Gerät eine eigene Software entwickeln oder es in ihre Softwareumgebung einbinden möchten, finden hier die Schnittstellenbeschreibung.
Regenerier-Service
TKE bietet einen Regenerierservice für die Phosphorpentoxid-Feuchtemesszellen des MEA 902/903 und Ametek 303 an. Die Zellen werden nach der Standardvorschrift des Herstellers neu beschichtet und erhalten auf diese Weise die volle Funktionsfähigkeit zurück. Dies gilt jedoch nicht für Zellen mit internem Kurzschluss oder Glasbruch.
Der Regenerierservice umfasst:
- Kostenlose Überprüfung der Zellen auf Regenerierfähigkeit.
- Reinigung und Neubeschichtung der regenerierfähigen Zelle.
- Überprüfung der Zellen mit kalibriertem Feuchteanalysator.
- Prüfprotokoll
Spurenfeuchte-Expertise
TKE hat jahrelange Erfahrung in der Entwicklung von Messlösungen im Bereich der Spurenfeuchte. Wir unterstützen Sie gerne bei Ihren Projekten.
Ein großes, von TKE durchgeführtes Projekt war die Entwicklung eines Analysators auf Grundlage der Quarz-Mikrowaagen-Technik (QMB, Quartz Crystal Microbalance). QMB arbeitet mit einem Schwingquarz, der mit einem hygroskopischen Polymer beschichtet ist. Wenn die Beschichtung Wasser aufnimmt, wird die Resonanzfrequenz des Quarzes zu einem tieferen wert verschoben, was leicht zu messen ist. Dies ermöglicht die Detektierung extrem geringer Wassermengen im Gas hinab bis 0,1 ppmV. Verglichen mit P₂O₅-Zellen können wesentlich mehr Gaszusammensetzungen untersucht werden, da die Polymerschicht für die meisten Substanzen unempfindlich ist.
Alle Rechte an Produktion und Marketing der QMB-Feuchteanalysatoren sind an Michell Instruments übergegangen. Erfahren Sie hier mehr über dieses Produkt:
Nützliche Links
Wir empfehlen die folgenden Firmen, mit denen wir erfolgreich zusammenarbeiten:
- Abatec Hermsdorf: www.abatec.at
- B.E.S.T. Ventil + Fittings GmbH: hamburg.swagelok.com
- ConSens GmbH, Ilmenau: www.consens-electronic.de
- MRB Automation GmbH, Ilmenau: www.mrb-automation.de
- Fluid Concept GmbH: www.fluidconcept24.de