Wie man Vibrationen bei der Nutzung von Coriolis-Massendurchflussmessern beherrschen kann

Die Coriolis-Instrumente eignen sich perfekt für Low-Flow-Anwendungen in der Schwerindustrie, jedoch müssen sie hier mit allen Arten von Vibrationen fertig werden. In diesem Blog möchte ich Ihnen von meinen Erfahrungen zu diesem Thema berichten.

Ferdinand Luimes
Cover Image

Ein Coriolis-Massendurchflussmesser ist ein sehr genaues Gerät und hat viele Vorteile gegenüber anderen Messgeräten. Jedes Messprinzip hat jedoch seine Herausforderungen, so auch das Coriolis-Prinzip. Die Coriolis-Instrumente eignen sich perfekt für Low-Flow-Anwendungen in der Schwerindustrie, jedoch müssen sie hier mit allen Arten von Vibrationen fertig werden. In diesem Blog möchte ich Ihnen von meinen Erfahrungen zu diesem Thema berichten.

Das Coriolis-Prinzip

Coriolis Massendurchflussmesser bieten viele Vorteile gegenüber anderen Messgeräten. In erster Linie messen Coriolis-Durchflussmessgeräte direkt den Massenstrom. Dies ist ein wichtiges Merkmal für die industrielle Anwendung, da hierdurch Ungenauigkeiten umgangen werden, die durch die physikalischen Eigenschaften der Flüssigkeit zustande kommen. Neben diesem Vorteil sind Coriolis-Instrumente sehr genau, haben eine sehr gute Wiederholgenauigkeit, nutzen keine beweglichen mechanischen Teile, weisen einen hohen dynamischen Bereich auf und bieten noch viele weitere Vorteile.

Beeinflussen Schwingungen die Messgenauigkeit eines Coriolis-Massendurchflussmessers?

In industriellen Anwendungen sind sehr häufig alle möglichen Arten von Schwingungen mit unterschiedlichen Amplituden anzutreffen. Ein Coriolis-Messgerät misst einen Massenstrom mit einem vibrierenden Sensorrohr, dessen Schwingung beim Durchströmen der Flüssigkeit absichtlich außer Phase gerät. Wie im Video am Ende dieses Artikels erklärt.

Diese Messtechnik ist durchaus empfindlich gegenüber unerwünschten Vibrationen mit einer Frequenz nahe der Resonanzfrequenz der Sensorröhre. Diese hängt von der Sensorrohrkonstruktion ab und kann beispielsweise 360 Hz betragen, oder einer höheren harmonischen Frequenz entsprechen, wie im Bild unten dargestellt wird.

Abb. 1: Coriolis-Durchflussmesser reagieren nur auf Resonanz- oder harmonische Frequenzen empfindlich Abb. 1: Coriolis-Durchflussmesser reagieren nur auf Resonanz- oder harmonische Frequenzen empfindlich

Die Wahrscheinlichkeit des Auftretens dieser unerwünschten Vibrationen ist in einer industriellen Umgebung erhöht. Hersteller von Coriolis-Durchflussmessgeräten tun ihr Möglichstes, um den Einfluss von Vibrationen auf den Messwert durch gebräuchliche technische Lösungen zu reduzieren, wie zum Beispiel:

  • höhere Fahrfrequenzen
  • zwei Sensorröhren
  • verschiedene Sensorformen
  • Massenträgheit (zBsp. Masseblöcke)
  • passive und aktive Vibrationskompensation
  • Verrohrung mit Windungen

Es stimmt somit, Vibrationen können die Messgenauigkeit Ihres Coriolis-Durchflussmessers beeinflussen, jedoch nur, wenn die Schwingungen eine Frequenz nahe der Resonanzfrequenz aufweisen. Was kann man dagegen tun? Dies hängt von der Art der Vibration ab.

Welche Arten von Vibrationen existieren?

In einem Industriegebiet können Frequenzen erzeugt werden durch:

  • umweltrelevante Vibrationsquellen (zum Beispiel: LKWs, Schienenverkehr, Industrieaktivitäten)
  • Schwingungsquellen auf Gebäudebasis (mechanische und elektrische Anlagen, z. B. Klimaanlagen)
  • nutzungsabhängige Vibrationsquellen (installierte Geräte und Maschinen, z. B. Pumpen, Förderbänder).
  • Diese Vibrationen werden durch ein Material wie den Boden, die Luft, durch Rohre oder durch die Flüssigkeit selbst übertragen. Wenn diese Vibrationen die Coriolis-Frequenz stören, könnte die Messung des Durchflusses in gewissem Maße falsch abweichen.

Um die Auswirkungen von Vibrationen zu minimieren, ist es nützlich, die Quellen zu identifizieren. Manchmal ist es möglich, den Durchflussmesser nur ein kleines Stück zu versetzen, ihn zu drehen (Coriolis-Durchflussmesser sind in den meisten Fällen weniger empfindlich gegen Vibrationen, wenn der Zähler um 90 Grad gedreht wird), einen großen Masseblock, flexible Rohre oder U-Biege-Metallrohre zu verwenden sowie alternativ auf Federungen zurückzugreifen.

Wie können Sie die Leistung eines Coriolis-Durchflussmessers überprüfen?

Ein gut funktionierender Durchflussmesser und -regler liefert das beste Prozessergebnis. Daher ist es ratsam, einen Coriolis-Durchflussmesser in seiner Anwendung zu testen, wenn Sie starke industrielle Vibrationen erwarten, bevor Sie ihm voll vertrauen. Seien Sie vorsichtig beim Filtern des Messsignals. In einigen Fällen ist dies sinnvoll (z.B. wenn eine schnelle Reaktion nicht erforderlich ist), aber wenn Sie die Leistung eines Durchflussmessers testen möchten, kann die Filterung Ihre Beurteilung beeinträchtigen.

Abb. 2: Coriolis-Durchflussmesser im Einsatz Abb. 2: Coriolis-Durchflussmesser im Einsatz

Wenn der Coriolis-Durchflussmesser unter bestimmten Umständen nicht so funktioniert, wie er sollte, sieht der Bediener eine Verschiebung in der Prozessleistung - zum Beispiel in einer Anwendung, die Farbe zu einem Reinigungsmittel dosiert, kann es durch falsche Dosierung zu unterschiedlichen Produktfarben kommen / oder zu unerwartetem Messsignalverhalten. In diesen Fällen ist es sinnvoll, das rohe Messsignal (ohne Filter!) zu überprüfen, da es einen guten Einblick in die Leistung des Durchflussmessers gibt. Fragen Sie Ihren Lieferanten des Durchflussmessers, wie Sie die gesamte Signalfilterung ausschalten können.

Standards in Bezug auf Vibrationen

Bemerkenswerterweise ist der Einfluss von externen Schwingungen für Coriolis-Durchflussmesser in keiner Norm definiert. Es gibt mehrere Normen bezüglich Vibrationen, aber keine nimmt Bezug auf die Messgenauigkeit im Zusammenhang mit Vibrationen. Zwei nützliche Standards sind jedoch:

  • IEC60068-2, Umweltprüfungen für elektronische Geräte in Bezug auf Sicherheit
  • MIL STD 810, Umwelttechnische Überlegungen zu Schock, Transport und Verwendung

Als Anwender von Coriolis-Durchflussmessgeräten ist es wichtig, Ihre Anwendung zu verstehen, insbesondere hinsichtlich potentieller externer Vibrationsquellen. Als Coriolisspezialisten mit geringem Durchfluss arbeiten wir mit erfahrenen Partnern wie der Universität Twente und TNO (einer niederländischen Organisation für angewandte wissenschaftliche Forschung) zusammen, um ein verbessertes Verständnis dieses Themas zu erlangen.

Mit hauseigenen Testständen sind wir in der Lage spezielle Vibrationstests durchführen. Zusammen mit den Erfahrungen, die wir aus Kundenanwendungen und kundenspezifischen Lösungen gewonnen haben, streben wir stets danach, unsere Coriolis-Durchflussmessgeräte immer weiter zu verbessern, um unseren Kunden die bestmögliche Leistung zu bieten.

Sehen Sie sich unser Video zum Coriolis-Prinzip an.

Erfahren Sie mehr über das Coriolis-Messprinzip und unsere Produktepalette.

Durchflussmessung und Durchflussregelung kleiner Massenströme im industriellen Umfeld

Durchflussmessung und Durchflussregelung kleiner Massenströme im industriellen Umfeld

Jos Abbing
Cover Image

Die Regelung kleiner Durchflüsse im industriellen Umfeld muss mit einer Vielzahl von Umgebungs- und Prozessbedingungen fertig werden. Aber was bedeutet es genau, wenn wir von "industriell" sprechen? Das Wissen über die spezifische Anwendung und die Low-Flow-Fluidik trägt viel dazu bei, einen Prozess stabil zu halten.

Wir sprechen oft von "unkontrollierten Makroumgebungen" für Geräte, wenn wir von "im Freien" sprechen. Es kann sich aber auch um einen Raum oder eine Fabrik ohne (lokale) Klimatisierung handeln, in der Geräte vergleichbare Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen aufweisen wie im Freien.

Was ist bei Low-Flow-Anwendungen wichtig und auf welche Herausforderungen stoßen Sie? Lasst mich meine Ideen in diesem Blog teilen.

Was ist die IP-Schutzklasse?

Ich habe die Erfahrung gemacht, dass die IP-Schutzklasse nicht immer richtig interpretiert wird. Eine möglichst hohe Schutzklasse wird oft mit einem "Industriegerät" verwechselt. Aber was bedeutet die Schutzklasse eigentlich? Die erste Ziffer einer IP-Einstufung bezieht sich nur auf den Schutz gegen das Eindringen von Staub und die zweite Ziffer auf den Schutz gegen das Eindringen von Flüssigkeit.

Eine höhere IP-Klassifizierung bedeutet daher nicht immer, dass das Gerät besser bzw. besser für Ihre Anwendung geeignet ist. Manchmal kann es die Dinge in der Praxis sogar noch verkomplizieren. Ein Grund dafür ist, dass selbst die dichtesten IP-geschützten Konstruktionen inneren und äußeren Temperaturschwankungen unterliegen. Dies kann zu interner Kondensation führen, insbesondere in Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit, wenn keine weiteren Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden.

Die passende Messtechnik ist wichtig für Applikationen mit kleinen Massenflüssen Es ist nicht überraschend, dass die Dinge in Low-Flow-Anwendungen oft viel kleiner sind als in der Prozessindustrie üblich. Dies bedeutet aber auch, dass häufige Prozess- und Umweltstörungen einen proportional größeren Einfluss auf diese Low-Flow-Anwendungen haben als herkömmliche "normale" Flow-Anwendungen mit großen oder sehr großen Durchflüssen.

Im Allgemeinen muss ein industrielles Durchflussmessgerät, wie ein Durchflussmesser oder Durchflussregler, für viele äußere Einflüsse geeignet sein, notwendig ist z.B. Korrosionsbeständigkeit, oder auch Unempfindlichkeit gegen Druckstößen, sowie mechanische Stoßfestigkeit. Diese Anforderungen führen oft dazu, dass anstelle von spezialisierten Geräten mit niedrigem Durchfluss eher industrielle Standarddurchflussmesser eingesetzt werden. Dies ist nicht immer die beste Lösung für die erforderlichen kleinen Durchflussbereiche und kann zu unbefriedigenden Ergebnissen führen.

Bildbeschreibung

Was der Anwender benötigt, ist eine geeignete Durchflussmessung und -regelung, die für den Einsatz während der wirtschaftlichen Lebensdauer der Anlage geeignet ist. Daher ist es am besten, das für den jeweiligen Zweck das am besten geeignete Durchflussgerät auszuwählen. Im Falle von Anwendungen mit niedrigem Durchfluss empfehle ich daher, spezielle Geräte mit niedrigem Durchfluss zu verwenden. Diese Durchflussmesser werden für diese Art von Anwendungen entwickelt und getestet.

Unsere industriellen Massendurchflussmesser und -regler mit niedrigem Durchfluss verfügen über integrierte PID-Controller und können mit integrierten Regelventilen oder anderen Stellorganen wie Pumpen ausgestattet werden, die speziell für Anwendungen mit niedrigem Durchfluss entwickelt wurden. Damit werden das Signal/Rausch-Verhältnis und die Regeleigenschaften stabilisiert, sie sind zudem proportional unempfindlicher gegen Störungen.

Bronkhorst industrielle Durchflussmesser und Durchflussregler

Gerne unterstützen wir Sie bei der Auslegung Ihrer Anlage und der Peripherie unter Berücksichtigung des Systemdesigns, beginnend mit der Auswahl der am besten geeigneten Mess- und Regelprinzipien. Unser Produktportfolio umfasst Durchflussmesser im Labor- und Leichtindustriebereich bis hin zu schweren IEC-Ex/ATEX-konformen Industrieversionen (....auch mit "hohen" IP-Schutzklassen).

new industrial coriolis flow meter

Machen Sie Ihre Durchflussanwendung zuverlässig, reproduzierbar und sicher!!

Durchflussmesser für die Überprüfung der Dosiergenauigkeit von Multi-Infusionspumpen

Unser Gast-Blogger Dr. Roland Snijder berichtet darüber, wie Massendurchflussmessungen bei der Überprüfung der Dosiergenauigkeit von Multi-Infusionspumpen eingesetzt werden.

Dr. Roland Snijder
Cover Image

Diese Woche haben wir einen Gast-Blog von Dr. Roland Snijder, Medizinphysiker im Haaglanden Medisch Centrum (NL). Im Rahmen seiner Promotion arbeitete Roland als Forscher im Multi-Infusionsprojekt an der Abteilung für Medizintechnik und klinische Physik des University Medical Center Utrecht (UMC Utrecht). Der Forschungsschwerpunkt lag auf der Untersuchung der physikalischen Ursachen von Dosierfehlern in Multi-Infusionssystemen. In dieser Studie wurden die Strömungseigenschaften von Multi-Infusionsanlagen mit Bronkhorst Coriolis Durchflussmessgeräten untersucht. Heute erzählt uns Roland mehr über seine Forschung.

Was ist eine Infusion?

Die meisten Patienten, die im Krankenhaus behandelt werden, bekommen in irgendeiner Form Medikamente (Pharmazeutika) verabreicht. Vor allem in der Intensivmedizin benötigt eine große Anzahl von Patienten eine intravenöse Therapie. Intravenöse Therapie bedeutet, dass eine Lösung von Medikamenten direkt in die Venen verabreicht wird. Der Prozess der Verabreichung von Medikamenten direkt in die Venen wird Infusion genannt und erfolgt über einen Gefäßzugang (z.B. einen Katheter), der direkt in eine Vene eingeführt wird.

Der richtige Durchfluss ist lebenswichtig

Patienten in der Intensivmedizin, insbesondere Kinder und Säuglinge, leiden oftmals an Erkrankungen, die die intravenöse Verabreichung von sehr potenten und kurz wirksamen Medikamenten erfordert. Diese Arzneimittel benötigen in der Regel eine sehr genaue Verabreichung, bei der Abweichungen in der Durchfluss- und damit Dosiermenge leicht zu Dosierfehlern führen können. Deswegen kommen hier häufig Infusions- oder Spritzenpumpen zum Einsatz.

Darüber hinaus ist der vaskuläre Zugang zum Patienten typischerweise eingeschränkt, so dass viele Infusionspumpen über einen Katheter mitverwaltet werden müssen (Multi-Infusion), was den gesamten pharmazeutischen Verabreichungsprozess komplex und schwer vorhersehbar macht. Da Dosierungsfehler in der klinischen Praxis weit verbreitet sind, war klar, dass mehr Forschung erforderlich war. Viele der Ergebnisse dieser Forschung finden sich in der Dissertation: “Physical Causes of Dosing Errors in Patients Receiving Multi-Infusion Therapy”.

Abb. 1: Multi-Infusionspumpen in der klinischen Anwendung

Abb. 1: Multi-Infusionspumpen in der klinischen Anwendung

Durchfluss-Messung mit Coriolis-Instrumenten

Wir haben eine große Anzahl von Messungen durchgeführt, um mehr über die Strömungseigenschaften von Multi-Infusionsanlagen zu erfahren. Diese Messungen wurden mit Bronkhorst Coriolis Durchflussmessern (Serie mini CORI-FLOW) durchgeführt. Mit diesen Durchflussmessgeräten konnten wir die Durchflussmenge von Infusionspumpen sehr genau, präzise und unabhängig von der Dichte der zu messenden Lösung bestimmen (obwohl die meisten Lösungen ähnlich wie Wasser waren).

Die Durchflussmesser wurden auch wegen der Eignung für sehr niedrige Durchflussraten gewählt, die kleinsten Durchflussmengen dieser Infusionspumpen können 0,1 ml/h betragen. Letztendlich ist es natürlich die Dosisleistung oder der Massenstrom des dem Patienten verabreichten Arzneimittels, die wichtig ist.

Um dies zu messen, verwendeten wir einen absorptionsspektrophotometrischen Aufbau, der es uns ermöglichte, die Konzentration einer Substanz in einer Lösung, d.h. einer pharmazeutischen Substanz oder pharmazeutischen Analogon, zu messen. Um die Dichte (z.B. µg/l) in einen Massenstrom (z.B. µg/h) umzuwandeln, muss auch der kumulative Durchfluss (z.B. ml/h) des Infusionsaufbaus gemessen werden.

Massendurchflussmesser mini CORI-FLOW

Massendurchflussmesser mini CORI-FLOW

Zuerst haben wir dafür eine Präzisionswaage verwendet, aber später im Forschungsprojekt haben wir den mini CORI-FLOW Durchflussmesser eingesetzt. Die Daten der Präzisionswaage waren deutlich verrauscht, während der Durchflussmesser sehr saubere Daten lieferte, was unsere Messungen erheblich verbesserte. Ein Punkt, der jedoch zu beachten ist, ist, dass Durchflussmesser einen Druckabfall erzeugen, der zu einem intrinsischen Strömungswiderstand führt. Die Auswirkungen und der Bezug des Messaufbaus auf eine klinische Situation werden in der Dissertation ausführlich erläutert. Die Forschung kam zu dem Schluss, dass eine Vielzahl von Infusionskomponenten einen bestimmten, meist signifikanten Einfluss hatten. Was besonders wichtig ist: das medizinische Personal ist sich des Vorhandenseins und damit der Auswirkungen auf die Infusionstherapie meist nicht bewusst. Als Fazit der Studie wird dringend empfohlen, sich das medizinische Personal entsprechend über die zugrunde liegenden Mechanismen dieser Effekte geschult wird. Die Coriolis-Durchflussmesser von Bronkhorst erwiesen sich als sehr geeignet, um Einblicke in die verschiedenen Mechanismen des Versagens des Infusionspumpensystems zu gewinnen.

Hinweis: Dies ist eine deutsche Übersetzung des Originalblogs von Dr. Snijder, welchen Sie hier in englischer Sprache lesen können.

Weitere Informationen: R.A. Snijder - Physical causes of dosing errors in patients receiving multi-infusion therapy (ISBN: 978-94-028-0382-2)

Der Autor:

Dr. Roland A. Snijder (1985) ist Medizinphysiker im Haaglanden Medisch Centrum (NL). Er hat seinen Master-Abschluss in Biomedizinischer Technik an der Universität Groningen mit einem Spezialisierungslehrplan im Bereich der Medizinphysik (medizinische Instrumentierung und Bildgebung) erworben. In seiner Masterarbeit am Universitätsklinikum Groningen untersuchte er die Auswirkungen des Einsatzes der Computertomographie (CT) zur Lungenkrebsvorsorge. Nach Abschluss seiner Masterarbeit im Jahr 2012 hat Roland an der Abteilung für Medizintechnik und klinische Physik des University Medical Center Utrecht (UMC Utrecht) gemacht.

Dr. Roland A. Snijder

Möchten Sie mehr über die Kalibrierung von Infusionspumpen erfahren? Lesen Sie den Blog von Marcel Katerberg, der die Kalibrierungstechniken zur Verbesserung der Leistung der Infusionspumpe erklärt.

Ein Tag im Bronkhorst Kalibrierzentrum - Kalibrierung von Massendurchflussmessern und Massendurchflussreglern

Einzigartige Einblicke in die Arbeit im Kalibrierzentrum und die Antwort auf die Frage weshalb überhaupt kalibiert werden muss liefert Mandy Westhoff im aktuellen Blog.

Mandy Westhoff
Cover Image

Das Wort Akkreditierung schafft sofort Vertrauen. Wer akkreditiert ist, hat eine intensive Prüfpozedur durchlaufen, es wurden Standads definiert, um das Fachwissen im Unternehmen genauso wie koninuierlich Verbesserungen und viele andere Parameter zu messen. Für uns bei Bronkhorst spiegelt sich dies vor allem im Kalibrierzentrum wider. Laboratorien, die nach der internationalen Norm ISO/IEC 17025:2005 akkreditiert sind, haben nachgewiesen, dass sie technisch kompetent sind und präzise und genaue Prüf- und/oder Kalibrierdaten liefern können.

Warum sind präzise und genaue Messungen wichtig?

Zum Beispiel: Wenn Sie die Rechnung an der Tankstelle bezahlen, vertrauen Sie darauf, dass der zu zahlende Betrag genau der Menge Kraftstoff entspricht, die Sie getankt haben. Gleiches gilt für viele weitere Prozesse, in denen Messgeräte eingesetzt werden, um das Ergebnis Ihres Prozesses zu sichern. Ein ISO/IEC 17025:2005-Prüfzertifikat ist das höchste internationale Niveau an Kalibriersicherheit, das für Messgeräte bereitgestellt werden kann. Bronkhorst ist stolzer Besitzer eines akkreditierten internen ISO/IEC 17025:2005 Kalibrierlabors (Calibration Centre BCC).

Heute möchten wir Sie mitnehmen und einen Blick auf unser Bronkhorst Calibration Centre (BCC) werfen. Das BCC ist seit 2010 für die Kalibrierung von Gasen, Drücken und Durchflussmengen akkreditiert. Dazu haben wir unsere Kollegin Mandy Westhoff, eine unserer Mitarbeiterinnen im Kalibrierzentrum, bei ihren täglichen Aufgaben begleitet und so einen realistischen Einblick in die Aktivitäten des Kalibrierzentrums erhalten.

Warum müssen Durchflussmesser kalibriert werden?

Im Allgemeinen werden alle Durchflussmesser als letzter Schritt in der Produktion kalibriert. Das Gerät mit bestimmten Parametern wird unter bestimmten Umgebungsbedingungen mit einer festen Referenz verglichen, um echte Durchflussmessungen zu ermöglichen.

Messgeräte werden eingesetzt, um das Ergebnis eines Prozesses zu sichern, Prozessverantwortliche müssen sich auf diese Messungen verlassen können, wenn hohe Genauigkeit und - immer mehr - Rückverfolgbarkeit eine wichtige Rolle spielen, z.B. im Pharma-Bereich. Es ist ein Weg des Risikomanagements.

Im Laufe der Jahre haben wir einen deutlichen Anstieg der ISO/IEC17025:2005-Kalibrierungen in unserem Kalibrierungszentrum festgestellt. Eine ISO/IEC 17025-Kalibrierung ist oft erforderlich, da dies die höchste auf dem Markt erhältliche Kalibrierungsstufe ist.

Kalibrierreferenzen zur Durchflussmesser und Durchflussregler

Welche Art von Kalibrierungen können im Kalibrierzentrum durchgeführt werden?

Das Bronkhorst Calibration Centre ist eine eigenständige Abteilung innerhalb der Bronkhorst-Organisation und unterliegt daher keinerlei kommerziellen Einflüssen. Wir können sagen, dass das BCC zwei Aufgaben hat:

  • Das BCC fungiert als hauseigenes Labor, das alle innerhalb der Bronkhorst-Organisation verwendeten Kalibrierstandards aufrechterhält.
  • Das BCC fungiert als externes Kalibrierlabor, das ISO/IEC 17025:2005-Kalibrierungen für jeden durchführt, der diese Zertifizierung für seine Instrumente wünscht, sowohl für Bronkhorst-Geräte als auch für andere Marken. Darüber hinaus kann das BCC Anpassungen an neuen und bestehenden Durchflussmessern, Reglern und Kalibriergeräten vornehmen.

Das Bronkhorst Calibration Centre, ein externes Kalibrierlabor

Das BCC umfasst die Kalibrierung von Gasfluss, Flüssigkeitsstrom und Druck.

Etwa 60-70% der durchgeführten ISO/IEC 17025:2005 Kalibrierungen sind "as found" Kalibrierungen an gebrauchten Geräten. Viele unserer Kunden, insbesondere aus dem Pharmamarkt, der Lebensmitteltechnik , den Universitäten und der Automobilindustrie, senden ihre Instrumente einmal im Jahr zur Kalibrierung. So verfügen sie über ein zuverlässiges Instrument, das nach dem höchsten Grad an Kalibriersicherheit kalibriert ist und das sie als Referenz für ihre eigenen Kalibrierungen vor Ort verwenden können.

Um den höchsten Standard an präzisen und genauen Prüf- und/oder Kalibrierdaten zu bieten, wird die Umgebung des Labors vollständig kontrolliert. Die Kalibrierung wird in einem High-Tech-Labor unter konditionierten Bedingungen bei 21°C ± 2°C und einer ausstehenden Luftfeuchtigkeit von 50 ± 20% durchgeführt. Sogar Sonnenlicht durch die Fenster wurde vermieden und die Bewegungsfreiheit von Personen wurde so weit wie möglich minimiert. Nicht autorisiertes Personal darf das Kalibrierlabor nicht betreten.

Wie läuft die Kalibrierprozedur ab?

Nach dem Akklimatisierungsprozess und der Einrichtung führt der Bediener eine Dichtheitsprüfung mit dem Flowbus Piston Prover (FPP) durch. Dieser Test wird vor jeder Kalibrierung als Sicherheitscheck durchgeführt, um das hohe Niveau der Qualitätssicherung aufrechtzuerhalten. Nach der Freigabe der Umgebungsbedingungen beginnt die Kalibrierung. Eine Standardkalibrierung wird an mehreren Messpunkten durchgeführt. An diesen Messpunkten wird die Genauigkeit des Gerätes bestimmt.

Nach einer erfolgreichen Kalibrierung erhält das Gerät ein Etikett mit Kalibrierdatum und Zertifikatsnummer, so dass alles auf das Kalibrierungsdossier zurückgeführt werden kann. Der BCC-Koordinator prüft, ob alles nach dem Protokoll durchgeführt wird, und alle ISO/IEC 17025:2005-Kalibrierungsdossiers werden an den überwachenden BCC-Mitarbeiter geschickt, um eine abschließende Überprüfung durchzuführen.

Bildbeschreibung

Wie sieht es mit Training aus?

Alle unsere Kalibrierfachkräfte sind geschult, um Gas-, Druck- und Flüssigkeitskalibrierungen gemäß der Norm ISO/IEC17025:2005 durchzuführen. Darüber hinaus wird uns beigebracht, wie man Kalibriergeräte wartet und instand hält. Dazu gehört auch die Reinigung von Glasröhren und Handhabung von Substanzen/Chemikalien, die für die verschiedenen Kalibrierverfahren verwendet werden.

Gibt es Risiken bei dieser Arbeit?

Das Training ist der wichtigste Teil. Alle unsere Mitarbeiter sind hochkompetente und qualifizierte Mitarbeiter. Dennoch konzentrieren sich alle Aktivitäten in erster Linie auf die menschliche Arbeit. Um das Risiko so gering wie möglich zu halten, wird während des Kalibrierungsprozesses alles genau überwacht und alle verwendeten Materialien werden regelmäßig überprüft.

Was macht deinen Job so spannend?

In diesem Job hat man nie einen langweiligen Moment, jeder Tag ist anders. Der Service, den wir anbieten, ist immer anders, weil er kundenspezifisch ist. Es ist eine schöner Gedanke, dass wir zu einem erfolgreichen Kundenprozess beitragen können.

Erfahren Sie mehr über das Bronkhorst Calibration Center und seine Aufgaben.

Dr. Anglea Puls
Cover Image

In der Lebensmittelindustrie gibt es viele Anwendungen, in denen Gase oder Flüssigkeiten gemessen oder geregelt werden müssen. Diese Anwendungen umfassen beispielsweise das kontrollierte Eindosieren von Luft oder die Dosierung von Zusatzstoffen wie Aromen und Farbstoffen. Indirekt sind auch Oberflächenbehandlungsanwendungen wie die Sterilisation von Verpackungen von großer Bedeutung. Bronkhorst hat vieles über die allgegenwärtige und anspruchsvolle Lebensmittelindustrie veröffentlicht, und ich möchte einige dieser spannenden Geschichten mit Ihnen teilen.

Additiv-Dosierung in der Süßwarenproduktion Additiv-Dosierung in der Süßwarenproduktion

Es gibt sehr viele verschiedene Süßigkeiten in den Regalen, jede Sorte mit ihrem eigenen Geschmack, ihrer eigenen Textur und ihrem eigenen Aussehen. Unser Kollege Erwin Broekman hatte die Gelegenheit, Haas-Mondomix zu besuchen, einen Maschinenbauer, der auf Anlagen für die Lebensmittelindustrie spezialisiert ist. Mit Ultraschall-Volumenstrommessgeräten misst Haas-Mondomix die Menge der Zusatzstoffe - Aromen, Farbstoffe und Säuerungsmittel -, die der Hauptmenge des Produktionsprozesses zugeführt werden.

Auch in der Schokoladenindustrie gibt es immer mehr Geschmacksvariationen. Durch dieses enorme Wachstum finden Massendurchflussmesser und -regler ihren Weg in die Süßwarenindustrie. Coriolis-Durchflussmesser in Kombination mit einer Pumpe sind eine ideale Lösung zur Dosierung von Aromen und funktionellen Inhaltsstoffen. Lesen Sie mehr über die Dosierung von Aromen in Schokolade.

Kontrollierte Luftzufuhr im Produktionsprozess von Leckereien wie Eis und Kuchen

Eiscreme wird durch Einfrieren und gleichzeitiges Einmischen von Luft zu einer Mischung aus Fetten, Zucker und Milchfeststoffen hergestellt. Der Anteil der Luft am Gesamtvolumen der Eiscreme liegt zwischen 30% und 50%, weshalb die Belüftung während der Produktion entscheidend ist. Ein Nebeneffekt der Zugabe von Luft zu Eiscreme ist, dass sie dazu neigt, schneller zu schmelzen. Um eine optimale Struktur des Eises zu erreichen, ist es daher wichtig, einen stabilen Zuluftstrom im Produktionsprozess mit einem konstanten Creme-Luft-Verhältnis zu haben. Dies kann durch den Einsatz eines Massenstromreglers erreicht werden. Lesen Sie den Blog über die Produktion von Eiscreme erfahren Sie mehr über unser aller liebste Sommerleickerei.

Aufschäumungsanlage Aufschäumungsanlage der Firma Hansa Industrie-Mixer

Sterilisation von Lebensmittelverpackungen – Lebensmittel länger haltbar machen

Allerdings hat all diese Nahrungsmittelproduktion einen Nachteil: die Verschwendung von Lebensmitteln. Weltweit gehen Lebensmittel an verschiedenen Stellen der Lieferkette verloren oder werden verschwendet. Eine der Möglichkeiten, Lebensmittelabfälle zu reduzieren, besteht darin, die Sterilisation der Verpackungen, in denen Lebensmittel platziert werden, zu verbessern. So lässt sich die Verderblichkeit reduzieren und die Haltbarkeit verlängern. An dieser Stelle kommen CEM-Systeme (Controlled Evaporation Mixing) ins Spiel. Unser Kollege James Walton berichtet über sterilsierungstechniken in der Verpackungsindustrie.

Hoffentlich haben Sie mehr über die Rolle von Durchflussmessern und -reglern in der Lebensmittelindustrie erfahren. Bronkhorst hat eine breite Palette von Produkten für diese spezielle Branche, die wir Ihnen gerne auf an der kommenden Pumps & Valves in Zürich oder in einer persönlichen Beratung näher erläutern.

Schnelle Batch-Dosierung in der Getränkeabfüllung

Walter Flamma berichtet über den Trend der Batch-Dosierung von Additiven im Getränkemarkt.

Walter Flamma
Cover Image

Als Industriespezialist für den Lebensmittel-, Pharma- und Getränkemarkt bei Bronkhorst High-Tech behalte ich diese Bereiche natürlich ständig im Auge und schaue, wo wir von Bronkhorst Lösungen für Ihre Applikation bieten können. Dabei ist mir aufgefallen, dass ein Trend hingeht zur schnellen Batch-Dosierung von Additiven. Die Additivdosierung ist eine typische Anwendung, bei der Durchflussmesser eingesetzt werden können. Lassen Sie mich erklären, wo dies in der Getränkeindustrie gilt und warum die Batch-Dosierung von Additiven mit hoher Geschwindigkeit erfolgen muss.

Trend Kleinserienproduktion

Traditionell stellen viele Branchen große Chargen eines Produkts her (Massenproduktion) und die Getränkeindustrie bildet da keine Ausnahme. Aufgrund der Entwicklung breiterer Produktpaletten und der Diversifizierung, mit der viele Unternehmen konfrontiert sind, fehlt dieser traditionellen Produktionsweise jedoch die Flexibilität und Effizienz, die heutzutage oft gefordert wird. Unternehmen optimieren ihre Prozesse, um schneller und effizienter auf sich ändernde Anforderungen reagieren zu können. Heutzutage geht der Trend dahin, Chargen in Abhängigkeit vom tatsächlichen Bedarf herzustellen.

Auf vielen Ebenen besteht der Bedarf an mehr Flexibilität und Kosteneffizienz. In der Getränkeindustrie bedeutet dies einen leichteren Wechsel von einem Aromaprodukt zum anderen bei minimaler Reinigung. Um das Additivdosiersystem vom Hauptproduktstrom (wie Wasser) getrennt zu halten, werden die meisten Teile der Abfülllinie frei von Additiven gehalten. Dies spart Zeit, Reinigungsflüssigkeit und damit Kosten beim Produktwechsel.

Warum brauchen wir die schnelle Batch-Dosierung?

Die meisten Arten von Abfüllanlagen haben einen sehr hohen Durchsatz. Dies erfordert ein Additivdosiersystem, das eine schnelle Chargendosierung mit hoher Wiederholgenauigkeit und Genauigkeit ermöglicht. Wie kann nun eine schnelle Dosierung der benötigten Additive erreicht werden? Wichtig bei der schnellen Batch-Dosierung ist die richtige Menge an Additiv in der vordefinierten Dosierzeit. Diese Menge ist in der Regel sehr gering und die Dosierzeit kann manchmal sehr anspruchsvoll sein. Eine Dosierzeit von mehreren Millisekunden bis zu einer Sekunde ist in der Getränkeindustrie nicht ungewöhnlich. Die genaue Dosierung kleiner Mengen von Additiven mit einer solchen Geschwindigkeit ist eine Herausforderung und erfordert eine hervorragende Durchflusskontrolle.

Bronkhorst löst die Aufgabe

Bronkhorst kann verschiede Durchfluss-Systeme anbieten, um die erforderliche Genauigkeit und Reproduzierbarkeit für die (schnelle) Batch-Dosierung zu gewährleisten. Eine Möglichkeit ist die Kombination eines Coriolis-Massendurchflussmessers mit einer Pumpe oder einem geeigneten Ventil. Mit diesem System können Flüssigkeiten kontrolliert in den Produktionsprozess dosiert werden.

Eine weitere Möglichkeit ist die Verwendung eines Ultraschall-Durchflussmesser statt des Coriolis-Instrumentes. Das für Hygiene-Anwendungen konzipierte Design des ES-FLOW-Serie und ihre Reinigungsfähigkeit - CIP - machen diese Durchflussmessgeräte zu einer guten Ergänzung für die Getränkeindustrie.

ES-FLOW Ultraschall-Durchflussmesser

Sowohl der Bronkhorst Coriolis Durchflussmesser als auch der Ultraschall-Volumenstrommesser haben den Vorteil, dass sie mit einer integrierten Batch-Dosierfunktionalität ausgestattet sind. Diese Dosiertechnik ermöglicht die Chargendosierung kleiner Mengen flüssiger Additive mit nur minimaler Toleranz. Die Firmware ist mit einer "Lernfunktion" ausgestattet, um auch kleinste Toleranzen automatisch zu korrigieren (z.B. bei der Inbetriebnahme des Gerätes oder beim Wechsel von Versorgungschargen). Das Setup ist auf alle Anforderungen der Produktion zugeschnitten und lässt sich leicht in bereits bestehende Prozesse und Produktionslinien integrieren. Darüber hinaus ist mit dieser Batch-Dosierfunktionalität eine schnelle und komplexe Regelung mit SPS oder SCADA nicht mehr erforderlich.

Dosiertechnik

Ob Coriolis- oder Ultraschall-Durchflusstechnik, unsere Durchflussmessgeräte bieten die Lösung für höheren Durchsatz, flexible Maschinen, schnellere Umrüstungen und weniger Produktabfälle in der Getränkeindustrie. Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, wie sich die Ultraschall-Fließtechnologie als Lösung für die additive Dosierung in der Süßwarenherstellung bewährt hat, lesen schauen sie in den Blogbeitrag unseres Kollegen Erwin Eekelder über Süßigkeiten. Oder besuchen Sie uns an der Pumps & Valves in Zürich, 13.-14. Februar 2019, Stad I11. Wir freuen uns auf Ihren Besuch!