OEM-Assemblies – ein Blick auf die flexible Zusammenstellung von Gasanalysatoren für verschiedene Anwendungsfälle TEIL 1

In den letzten Jahren sind die Anforderungen an Gasanalysatoren immer mehr gestiegen. Einfache Analysatoren sind die Ausnahme geworden und stattdessen wird die Funktion mit zusätzlichen Komponenten erweitert, um den Anforderungen der Gasanalyse gerecht zu werden. In diesem Blog-Beitrag, dem ersten von drei Beiträgen zu diesem Thema, werden wir beispielhaft verschiedene Aufbauten zeigen, um Ihnen einen Überblick über die Möglichkeiten zu geben und Sie zu inspirieren, über den Tellerrand zu schauen, um Ihre Gasanalyse-Anforderungen zu erfüllen.

Wenn Sie bestimmte Vorstellungen davon haben, welche Anforderungen bei der Gasanalyse in Ihrer Anwendung erfüllt werden müssen, ist es oft ein langer und anstrengender Prozess, die richtigen Komponenten zu finden. Eine große Anzahl von Anfragen muss verschickt und viele Angebote eingeholt werden. Sind die richtigen Teile gefunden, muss geprüft werden, ob sie integriert und an vorhandene Sensoren etc. angeschlossen werden können. Dieser Prozess kostet eine Menge Zeit und Geld.

• Beschleunigen Sie Ihren Konstruktions- und Implementierungsprozess
• Sparen Sie Zeit beim Analysieren und Testen verschiedener Produkte
• Verwenden Sie die Module plug & play
• Minimieren Sie den Support-Aufwand mit einer geringen Anzahl von Lieferanten

Alle unsere Module können per CAN kommunizieren und benötigen eine 24V-Spannungsversorgung.  Die Vorkonfektionierung ermöglicht dem Anwender eine Plug-and-Play-Nutzung. Unsere OEM-Baugruppen können mit unserem OEM-Sensor kombiniert werden oder eigenständig in einer Kundenkonfiguration verwendet werden.

Analoges Ausgangsmodul

Für viele Anwendungen, die SPS verwenden, ist ein analoges Ausgangssignal immer noch der einfachste Weg. Durch die Steuerung des elektrischen Stroms werden die von Gassensoren übertragenen Konzentrationswerte in ein analoges Signal umgewandelt.

Das Analogausgangsmodul besteht aus 3 Analogausgängen, die für verschiedene Arten von Messgasen verwendet werden können. Je nach kundenseitiger Konfiguration kann der Analogausgang von 0 – 24 mA eingestellt werden. Außerdem können bis zu vier 24V-Highside-Schalter und ein 5V-Ausgang für z.B. Warnlampen bei Überschreitung von Emissionsgrenzwerten konfiguriert werden. Wie die meisten unserer OEM-Baugruppen kommuniziert das Modul über CAN mit weiteren Geräten.

Das Analogausgangsmodul wurde als Komponente für unsere einsatzbereiten Analysatoren sowie für Kunden-OEM-Lösungen entwickelt, die analoge Ausgangssignale benötigen. Das folgende Bild zeigt einen Aufbau aus NDIR-Sensor und analogem Ausgangsmodul, der für eine Anwendung zur kontinuierlichen Emissionsüberwachung (CEMS) in Asien verwendet wird. Um die Implementierung zu beschleunigen, können Kunden das analoge Ausgangsmodul zusammen mit unseren NDIR-Sensoren verwenden, ohne dass ein Konfigurationsschritt erforderlich ist. Die drei Ausgänge werden für die Überwachung der Emissionsgrenzwerte für CO, SO₂ und NO im Abgas verwendet.

Das analoge Ausgangsmodul kann mit NDIR-Sensor plug & play verwendet werden. Außerdem ist es durch seine Kosteneffizienz und Kompaktheit ideal für kostengünstige CEMS-Anwendungen.

Electrochemischer O_2-Sensor

Bei Verbrennungsprozessen ist ein wichtiger Parameter der Restsauerstoffgehalt im Abgas. Er gibt Auskunft über das Verhältnis zwischen der zugeführten Luft und dem Brennstoff. Da Sauerstoff im Infrarotbereich nicht absorbiert, ist ein elektrochemischer Sauerstoffsensor eine sinnvolle Ergänzung zu NDIR-Sensoren.

Das Modul besteht aus dem elektrochemischen Sensorelement, das in ein Montageteil aus Edelstahl eingebaut ist. Es ist mit zwei Rohranschlüssen und einem Kabel zum Anschluss an den NDIR-Sensor ausgestattet.  Das komplette Modul wird bei der Herstellung auf Dichtheit geprüft.

Das Modul wurde für die Automobilindustrie entwickelt, in der der Restsauerstoffgehalt im Abgas eine wichtige Rolle für die Steuerung des Verbrennungsprozesses sowie der Komponenten der Abgasnachbehandlung spielt.

Der Vorteil von elektrochemischen Sensoren ist ihre Kosteneffizienz und Kompaktheit. Außerdem kann der Sensor ohne Lernbefehl plug & play mit unseren NDIR-Sensoren verwendet werden.

Übersicht:

• Elektrochemisches Sauerstoff-Sensorelement
• Montageplatte aus Edelstahl mit Rohranschlüssen
• funktioniert plug & play mit unseren NDIR-Sensoren
• Ideal für die Sauerstoffüberwachung in Abgasen

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Gaskühler

Bei Anwendungen wie Verbrennungsprozessen enthält das Messgas typischerweise viel Feuchtigkeit. Wenn beheizte Messleitungen und beheizte Sensoren nicht einsetzbar sind, muss das Messgas getrocknet werden, um eine Kondensation in den nachfolgenden Komponenten zu vermeiden. Typischerweise wird das Gas konstant auf 4°C Taupunkt heruntergekühlt und die Feuchtigkeit entfernt. Dabei werden Querstörungen zu Wasser minimiert und die Messergebnisse werden noch stabiler.

Das Gaskühlermodul besteht aus einem kompakten Gaskühler und einer Temperaturkontrolleinheit. Der Gasfluss wird durch eine speziell entwickelte Aluminiumeinheit geleitet. Die Oberfläche der Aluminiumeinheit ist an der kalten Seite eines Peltier-Elements im Inneren des Analysators befestigt, von dem die thermische Energie zu seiner heißen Seite aus dem Analysator transportiert wird. Die thermische Energie wird durch einen kompakten Kühlkörper mit daran montierten kleinen Lüftern weiter abgeführt. Zusätzlich fördert eine kleine Pumpe kontinuierlich das kondensierte Wasser zum Ausgang des Analysators.

Übersicht:

• Besteht aus Gaskühler & Temperaturregelungsplatine
• Größe: 205x140x50 (Abmessung außerhalb des Gehäuses)
• Kaskadiertes Peltierelement zur Wärmeableitung
• PT100-Sensor zur Temperaturüberwachung
• Kompakter Kühlkörper & Lüfter für effiziente Wärmeableitung
• Ausgang für Kondensationspumpe
• Robust und geringer Energieverbrauch
• Ideal für portable Anwendungen

Hinweis: Unsere Temperaturregelungsplatine kann gleichzeitig für weitere Regelungsfunktionen verwendet werden (z. B. Gehäusetemperatur)

In Kürze folgt Teil 2 unseres OEM-Montage-Specials mit weiteren Komponenten-Kombinationen. In der Zwischenzeit zögern Sie nicht, sich bei Fragen an uns zu wenden.