Messen, Steuern, Regeln im hygienischen Prozess – ifm lie-fert Sensoren für Druck und Durchfluss

Die Anforderungen an Sensoren, die in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie eingesetzt werden, sind hoch. Hygienisches Design, hohe Schutzart und Robustheit sind nur einige da-von. Der Automatisierungsspezialist ifm entwickelt und produziert Modelle speziell für diesen Einsatzzweck. Die Drucksensoren der Serie PI1xxx sind unter anderem gemäß EHEDG und FDA zertifiziert und erfüllen die Schutzart IP69k, sodass die tägliche Reinigung mit dem Hochdruckreiniger kein Problem darstellt. Ebenso Teil des Programms ist der Durchfluss-sensor SU Puresonic. Da er mit Ultraschall arbeitet kommt er ohne störende Einbauten inner-halb des Messrohrs aus.

Die robusten Drucksensoren verwenden ein kapazitives Keramikmesselement. Weder abra-sive oder korrosive Medien noch Vakuum- oder Druckspitzen können ihm etwas anhaben. Zudem hält der Sensor permanent 150 Grad Celsius Medientemperaturen stand und ist somit für Hochtemperaturanwendungen in der Lebensmittelindustrie geeignet. Die Temperatur lässt sich zudem per IO-Link auslesen. Zur Robustheit trägt auch die Dichtung aus PTFE bei, die dauerhaft wartungsfrei ist.

Die Drucksensoren, die mit verschiedenen Messbereichen von Vakuum bis zu 100 bar er-hältlich sind, kommunizieren über IO-Link 1.1 und haben eine Auflösung von 32 Bit. Dies ist für Anwendungen wichtig, bei denen Differenzdrücke gemessen werden und so nur ein klei-ner Teil des Messbereichs verwendet werden kann.

Verbessert wurde bei der neuen Serie die Temperaturkompensation. In Anlagen der Lebensmittelindustrie ist das CIP-Verfahren, bei dem mit heißen Flüssigkeiten gereinigt wird, der Standard. Soll anschließend bei niedrigen Temperaturen wieder produziert werden, kommt es darauf an, dass der Sensor möglichst schnell wieder zuverlässig funktioniert. Das ist bei der jüngsten Generation vom PI1xxx optimiert worden, sodass die Produktion nach der Reinigung viel schneller wieder anlaufen kann – in vielen Applikationen führt das zu einem Effizienzgewinn.

Die Entlüftungsöffnung ist beim Drucksensor um 90 Grad versetzt und befindet sich damit bei herkömmlicher Montage seitlich. Dies verhindert, dass sich herablaufendes Kondensat an der Membran der Entlüftungsöffnung sammelt und dort zu Verschmutzungen führt. Auch in Bezug auf die Bedienerfreundlichkeit kann der PI1xxx mit einer Optimierung aufwarten: Das Bedienkonzept mit drei Tasten macht die Parametrierung komfortabler und damit schneller.

Die Drucksensoren der Serie PI1xxx sind für Anwendungen im Lebensmittelbereich geeignet – etwa in Molkereien, Brauereien und vielen anderen Fällen, in denen Flüssigkeiten verwendet werden. Druckmessungen werden in diesen Applikationen sowohl in Tanks als auch in Rohrleitungen durchgeführt. Die zahlreichen Verbesserungen der Sensoren bieten dem Anwender dabei wichtige Vorteile.

In Anwendungen, in denen Bauteile im Messrohr bei herkömmlichen Durchflusssensoren stö-rend wirken, bietet der SU Puresonic eine optimale Lösung. Typisch bei Durchflusssensoren, die mit beweglichen Bauteilen wie einem Flügelrad arbeiten, ist beispielsweise ein Bruch der Flügel durch Porosität, die über die Nutzungsdauer zunimmt, oder ein Blockieren durch im Medium befindliche Fremdkörper. Zudem können Bauteile beim Reinigen beschädigt werden und zu Fehlfunktion der Sensoren führen. Anders beim Durchflusssensor SU Puresonic, der mit Ultraschalltechnik arbeitet. Ultraschallsender und -empfänger sind dabei an der Außensei-te der Wandung so platziert, dass die Reflexion an der gegenüberliegenden Innenseite des Rohres erfolgt. Dadurch sind keine störenden Einbauten innerhalb des Messrohrs, das kom-plett aus Edelstahl besteht, notwendig.

Ein weiterer Vorteil: Der Sensor kommt ohne Dichtungen aus und gewährleistet eine dauer-hafte Dichtigkeit. Der SU Puresonic ist mit einer Betriebszustands-LED ausgestattet, die un-terschiedliche Statusmeldungen signalisieren kann: Beispielsweise eine Verschlechterung der Signalqualität durch Luftblasen, Partikel oder Anhaftungen, einen Ausfall der Elektronik oder das Vorliegen eines Kurzschlusses. Neben grün und rot kann die LED gemäß Namur NE107 auch blau leuchten, womit auf eine Veränderung im Prozess hingewiesen wird.

Beim Durchflusssensor entfällt für den Anwender eine aufwändige Selektion des passenden Sensors – etwa auf Basis der medienberührenden Teile beziehungsweise der Dichtungsma-terialien in Abhängigkeit von den Prozessparametern. Der Durchflusssensor ist in zwei Bau-größen mit Prozessanschlüssen von ein Zoll und zwei Zoll lieferbar. Die Messbereiche der beiden Modelle sind 1…240 Liter pro Minute beziehungsweise 5…1.000 Liter pro Minute.

Als Medium sind Reinstwasser, Wasser oder wasserbasierte Medien mit einem Zusatz von Additiven mit bis zu zehn Prozent für den SU Puresonic geeignet. Der Durchflusssensor kommt vor allem in Anwendungen mit reinem Wasser zum Einsatz. Verwendet wird hierzu in der Regel die Umkehrosmose, bei der auch Salze aus dem Wasser entfernt werden.