Komponentenmessung mittels faseroptischer Prozessphotometrie

Wie funktioniert die Prozessphotometrie?

Ein Prozessphotometer beruht darauf, dass die gemessene Komponente Licht bestimmter Wellenlängen absorbiert. Das Licht einer Quelle wird durch optische Filter in die gewünschten Wellenlängen aufgeteilt, durchläuft die Probenzelle und erreicht den Detektor. Die Konzentration wird berechnet, indem die Schwächung bei der Messwellenlänge mit der bei einer gegenüber der Komponente unempfindlichen Referenzwellenlänge verglichen wird; so werden Effekte wie Lampenalterung und Zellenverschmutzung ausgeglichen.

Bei Systemen mit Faseroptikbündel wird das Licht vom Steuerschrank zur Messzelle und das Messsignal zurück zum Schrank geführt. Die Elektronikeinheit kann außerhalb des Ex-Bereichs bleiben; nur optische Zelle und Faserleitung befinden sich auf der Prozessseite. Je nach Anwendung wird eine Gas- oder Flüssigkeitsprobenzelle gewählt.

Die Prozessphotometrie: Messgrößen und Einsatzgebiete

Photometer messen lichtabsorbierende Komponenten in Gas- und Flüssigkeitsströmen:

• Komponentenverfolgung in Gasaufbereitungs- und Raffinerieströmen
• Messung von Prozessgasen wie HCl mit Mehrwellenlängen-Photometern
• Komponentenüberwachung in Flüssigkeitsströmen chemischer Prozesse
• Fernmessung bei Prozessen in explosionsgefährdeten Bereichen

Die Prozessphotometrie: Stärken und Grenzen

Eine faseroptische Verbindung hält die Steuerelektronik vom Ex-Bereich fern und bietet Flexibilität bei der Installation. Die Mehrwellenlängenmessung verringert den Einfluss störender Komponenten. Eine Bauweise mit wenigen beweglichen Teilen hält den Wartungsbedarf gering. Dasselbe Gerät kann an mehrere Messstellen angepasst werden.

Grenzen: Das Verfahren eignet sich nur für Komponenten, die Licht bestimmter Wellenlängen absorbieren. Verschmutzen die Fenster der Probenzelle, ändert sich die Messung; eine saubere, aufbereitete Probe ist erforderlich. Die Zuverlässigkeit der Ergebnisse hängt von der regelmäßigen Überprüfung mit Kalibriergas oder -flüssigkeit ab.

Die Prozessphotometrie: Hinweise zur Geräteauswahl

Entscheidend sind die Probenphase (Gas oder Flüssigkeit), die Zielkomponente, die Faseroptik-Entfernung und die Ex-Zertifizierung. Messzellentyp und Probensystem werden nach den Temperatur- und Druckbedingungen der Anwendung gewählt. Bei der Inbetriebnahme konfiguriert Tetra Faserleitung, Probenzelle und Kalibrieranordnung entsprechend den Ex-Bedingungen vor Ort.

Tetra und Prozessphotometer

Tetra liefert, installiert, nimmt in Betrieb und wartet Prozessphotometer in der Türkei. Zum Produktspektrum gehört das Prozessphotometer Galvanic FPA4100 (faseroptisch, ATEX/IECEx Zone 1), das mit Gas- oder Flüssigkeitsprobenzelle konfiguriert wird. Tetra stellt außerdem ATEX-Analysatorsysteme zusammen, die ein Mehrwellenlängen-Prozessphotometer zur HCl-Messung nutzen.