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
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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.

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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
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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
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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!

Wir bleiben im Flow – Die Top 5 Blogs 2018

Zu Beginn des Jahres haben wir Ihnen die beliebtesten Blog von 2018 zusammengestellt.

Kevin Van Dijk
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Der Beginn des neuen Jahres ist der perfekte Zeitpunkt, um auf die vielen erfolgreichen und interessanten Geschichten aus dem Bronkhorst-Blog des vergangenen Jahres zurückzublicken. Aus diesem Grund habe ich eine Auswahl unserer beliebtesten Blogs aus dem Jahr 2018 zusammengestellt.

1. Druck- und Temperaturkompensation in Echtzeit zur Optimierung der Gasflussregelung

Den Auftakt unserer Top-Liste bildet die Geschichte über druckunempfindliche Gas-Massendurchflussregler für niedrige Durchflussmengen. Diese neuen Massendurchflussregler sind mit einer integrierten Druckkompensationsfunktion ausgestattet, so dass das Gerät Eingangsdruckschwankungen automatisch kompensiert. Unser Produktmanager für Gas-Durchflusstechnologie, Vincent Hengeveld, berichtet über die Theorie hinter der Technik.

2. Turbulenzeffekte in der Durchflussmessung

Turbulenzeffekte sind in der Praxis immer wieder ein heißes Thema. Unsere Kundendienstabteilung stellt sich oft die Frage, wie die Auswirkungen turbulenter Strömungen minimiert werden können, da sich unsere thermischen Strömungsinstrumente am besten mit einer laminaren Strömung verhalten. Unser Kollege Allard Overmeen erklärt anschaulich die Auswirkungen von Turbulenzen und wie man sie vermeiden kann.

3. Miniaturisierung auf die Spitze getrieben: Coriolis-Massenstromsensor im Mikromaßstab

In diesem Blog berichtet Wouter Sparreboom über die Entwicklung eines MEMS-basierten Coriolis-Instruments, dem derzeit kleinsten Durchflussmessgerät für Coriolis-Massenströme weltweit. MEMS ist die Abkürzung für Micro Electro Mechanical System. Um mehr über das Funktionsprinzip und die Vorteile eines MEMS-Sensors zu erfahren, schauen Sie in unseren Blog!

MEMS Micro Electro Mechanical System

4. Wie geht man mit Vibrationen bei Coriolis-Massendurchflussmessgeräten um?

Dies ist eine häufig gestellte Frage in der Durchflussmesserindustrie. Ein Coriolis-Massendurchflussmesser ist als sehr genaues Instrument bekannt und hat viele Vorteile im Vergleich zu anderen Messgeräten. Es kann jedoch eine echte Herausforderung sein, Coriolis-Geräte in Anwendungen mit geringem Durchfluss in der Schwerindustrie einzusetzen, wo Sie möglicherweise mit allen Arten von Vibrationen zu kämpfen haben. Ferdinand Luimes, unser Produktmanager für Flüssigkeitsdurchfluss-Technologien teilt seine Erfahrungen mit Ihnen.

5. Massendurchfluss und Camping – wie gehört das zusammen?

Mitten im Winter ist das Thema Camping – zumindest für die meisten von uns – sehr weit weg. Dieses Thema bleibt jedoch auch an den kalten Tagen beliebt. Letzten Sommer haben wir alle Arten von Anwendungen, die Sie häufig auf einem Campingplatz antreffen, und die Einbindung von Massendurchflussreglern erläutert. Erleben Sie die Sommerluft für einen kurzen Moment und lesen Sie alles über die Massenstromregelung auf dem Campingplatz.

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Und last but not least möchten wir unseren Gast-Bloggern danken, die ihr Wissen und spannende Applikationen mit uns geteilt haben. Ganz vielen Dank für Ihr Engagement!

Dr. Christian Monse (IPA) , John S. Bulmer (University of Cambridge) , Laure Pillier (PC2A Laboratory), Armand Bergsma (Pressure Control Solutions), Hans-Georg Frenzel (Hansa Industriemixer) und Lotte Pleging (Team FAST).

Ich wünsche Ihnen im Namen unseres gesamten Teams viel Gesundheit, Glück und Erfolg im Jahr 2019.

Es weihnachtet sehr ...

Auch an Weihnachten gibt es viele Anwendungen, welche mit Massedurchflussmesser und -regler von Bronkhorst zustande gekommen sind

Ron Tietge
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Die Weihnachtsfeiertage rücken näher! Und genau wie im Alltag sind Bronkhorst-Produkte für viele Dinge wichtig, die für uns zur Weihnachtszeit gehören. Ob Dekoration oder ein leckeres Abendessen, es liegt auf der Hand, dass Durchflussmesser in ihrer Produktion verwendet wurden. In diesem Blog werde ich kurz verschiedene weihnachtliche Durchflussanwendungen erläutern und wie Durchflussmessung und -steuerung funktioniert.

Duftkerzen – Weihnachtsduft liegt in der Luft

Wir zünden Kerzen an, um zu Weihnachten ein wenig Atmosphäre zu schaffen. Aber neben dem zusätzlichen Licht, das man bekommt, haben sie oft auch etwas anderes zu bieten. Duftkerzen können einen Raum in fast alles verwandeln, ob Weihnachten unter Palmen oder Pfefferkuchen und Zuckerguss. Solche Düfte versetzen uns in eine andere Welt. Kerzenhersteller arbeiten eng mit Firmen zusammen, die Düfte herstellen, um wunderbare Rezepturen zu entwickeln, die nicht nur ansprechend sind, sondern auch sicher und richtig brennen. Die Zugabe von Duftstoffen zu einer Kerze sollte sorgfältig überwacht werden. So wird sichergestellt, dass die Kerze sauber und sicher brennt. Für die Dosierung der Duftstoffe in einer Kerze ist die Bronkhorst CORI-FILL Dosiertechnik eine sehr gute Wahl.

Kerzen

Weihnachtleckerei

Bei den meisten von uns wird Weihnachten in der Regel mit einem üppigen Abendessen im Kreis von Familie und Freunden gefeiert. Und genau hier spielen Massendurchflussregler tatsächlich eine Rolle, denn sie kommen bei der Herstellung vieler Leckerein zum Einsatz, die an Weihnachten bei uns auf der Festtafel stehen:

Bronkhorst-Instrumente werden auch häufig zum Versiegeln, Beschichten und Sterilisieren der Verpackung von beispielsweise Säften oder Milchprodukten verwendet. Sie möchten mehr über die Massenstrommessung für die Herstellung von Lebensmitteln und Getränken erfahren? Lesen Sie alles über die verschiedenen Anwendungen in dieser Branche.

Keksebacken

Anti-Haft-Beschichtung beim Backen/Braten/Grillen

Während des Weihnachtsessens benutzen meine Familie und ich immer gerne einen Tischgrill. Aber ist es nicht frustrierend, wenn das Grillgut auf dem Grill haften bleiben? Glücklicherweise ist das Rost eines Tischgrills oft mit einer Teflonbeschichtung versehen, um zu verhindern, dass Lebensmittel daran haften bleiben. Hier kommt die Massenstromregelung ins Spiel. Massendurchflussmesser werden eingesetzt, um Teflon bei der Herstellung von Backblechen gleichmäßig zu versprühen, um eine optimale Genauigkeit und Konsistenz zu gewährleisten.

LED-Lichterketten

Weihnachten und stimmungsvolle Beleuchtung sind untrennbar miteinander verbunden, zum Beispiel wenn es um das funkelnde Licht geht, das Ihren Weihnachtsbaum oder Ihre Gartendokoration erhellt. Alle diese winzigen LED-Leuchten, die blitzen und blinken, wurden mit Hilfe eines Massenflussmessers erzeugt. Schließlich arbeitet die LED über eine zweiadrige Halbleiterlichtquelle. Das in LEDs verwendete Halbleitermaterial ist im Wesentlichen Aluminium-Gallium-Arsenid (AlGaAs), das mit Massendurchflussmessern präzise aufgebracht wird. Verschiedene am Prozess beteiligte Wellenlängen bestimmen die verschiedenen Farben der LEDs. Daher hängt das von der Vorrichtung abgegebene Licht von der Art des verwendeten Halbleitermaterials ab.

Die in dieser Weihnachtsgeschichte erläuterten Anwendungen sind nur ein Bruchteil der Möglichkeiten, die Bronkhorst-Instrumente zu bieten haben. Durchflussmessgeräte können in zahlreichen Anwendungen und Branchen eingesetzt werden. Um den richtigen Durchflussmesser für Ihre Anwendung zu finden, nehmen Sie mit unserem Team Kontakt auf.

Und schließlich möchte ich Ihnen allen ein frohes Weihnachtsfest und einen guten Rutsch ins neue Jahr wünschen!

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Qualitätskontrolle in der Erdgasversorgung

Erdgas ist nicht gleich Erdgas! Schon länger kommt unser Gas nicht mehr nur aus einer Quelle sondern es werden Gase mit verschiedenem Ursprung in das Netz eingespeist. Das hat natürlich auch Folgen für die Verbrauchstellen. Für die Überwachung und die Brennwertermittlung sind neue Analysetechniken notwendig. In unserem Blog berichtet egbert van der Wouden über neue Sensortechniken für die Gasversorgung.

Egbert van der Wouden
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Erdgas ist weltweit eine der wichtigsten Energiequellen für den privaten und industriellen Gebrauch. Die jüngsten Trends in der Energieversorgung haben aber überall auf der Welt zu Veränderungen in der Zusammensetzung des gelieferten Gases geführt. Aufgrund dieser Veränderungen wird es immer wichtiger, die Zusammensetzung dieses Gases zu messen. Vor allem bei kleineren Verbrauchsstellen hat sich dabei ein großer Bedarf an Inline-Messtechnik entwickelt.

So wurde beispielsweise in den Niederlanden in den 1950er Jahren ein großes Erdgasvorkommen bei Slochteren entdeckt, das viele Jahrzehnte lang eine stabile und konstante Quelle lieferte. Die Produktion aus dem Feld Slochteren ist jedoch rückläufig und wird 2030 eingestellt. Daher muss das Gasnetz mit Gas aus verschiedenen Quellen versorgt werden, deren Zusammensetzung sehr unterschiedlich sein kann.

Erdgas

Was Erdgas aus allen Quellen gemeinsam hat, ist, dass es zum Großteil aus Methan besteht. In der Regel liegt der Methangehalt zwischen 75 und 95%. Der Rest der Mischung besteht typischerweise aus höheren Alkanen, wie Ethan und Propan, und Anteilen von Stickstoff und Kohlendioxid. Die genaue Zusammensetzung hängt von der Quelle des Gases ab, so dass sich die Zusammensetzung und die Eigenschaften des Erdgases ändern, wenn ein Gasversorgungsnetz mit Gas aus einer Vielzahl verschiedener Quellen gespeist wird. Darüber hinaus tragen andere aktuelle Faktoren zu den Schwankungen in der Zusammensetzung bei.

Biogas und andere erneuerbare Energien

Erneuerbare Energien werden zunehmend wichtiger und damit auch der Einsatz von Biogas als Methanquelle. Biogas aus erneuerbaren Energiequellen in Biogasanlagen kann nach entsprechender Aufbereitung in das Netz eingespeist werden. Die Zusammensetzung des Biogases hängt jedoch vom Ausgangsmaterial ab, das nicht immer gleich ist und zusätzlich auch jahreszeitlichen Schwankungen unterliegt. Wenn Sie mehr über die die Aufbereitung von Biogas wissen möchten, lesen Sie unseren Blogbeitrag von Dr. Jens Rother (Rubolab) über Testsysteme zur Aufbereitung von Biogas.

Ein weiterer wichtiger Trend ist Power to Gas (Strom zu Gas oder P2G); hier wird Strom, der aus erneuerbaren Quellen wie Sonne oder Wind erzeugt wird, zur Erzeugung eines Gases als Energieträger genutzt. Dies kann Wasserstoff sein, der durch Elektrolyse erzeugt wird, oder synthetisches Methan durch Kombination von Kohlendioxid und Wasserstoff aus der Elektrolyse.

Ein wichtiger Faktor bei erneuerbaren Energien ist allerdings das Missverhältnis zwischen Angebot und Nachfrage. Wie Sie sich vorstellen können, wird Solarenergie nur tagsüber produziert. Die Überführung von elektrischer Energie in chemische Energie durch die Erzeugung brennbarer Gase und deren Einspeisung in das nationale Netz kann dazu beitragen, dieses Ungleichgewicht auszugleichen, indem die große Pufferkapazität der verfügbaren Gasnetze genutzt wird. Jüngste Forschungen in den Niederlanden haben gezeigt, dass das derzeitige Gasnetz in den Niederlanden mit relativ begrenzten Modifikationen mehrere zehn Prozent Wasserstoff aufnehmen kann.

All diese Faktoren führen zu zunehmenden Veränderungen der Gaszusammensetzung im Netz. Zusammensetzung und Qualität sind stark korreliert; steigende Mengen an Inertgasen wie Stickstoff oder Kohlendioxid reduzieren die bei der Verbrennung entstehende Energiemenge, auch Brennwert genannt. Das Vorhandensein von Wasserstoff im Erdgas kann die Flammeneigenschaften wie Temperatur und Flammgeschwindigkeit stark verändern. All diesem muss zukünftig Rechnung getragen werden.

Bestimmung der Zusammensetzung

Bei sich ändernden chemischen Zusammensetzungen wird es immer wichtiger, den Brennwert und die Komponenten zu messen. Mit nur einem einzigen Einspeisepunkt genügte eine Messung, um die Zusammensetzung im nachgelagerten Netzwerk zu analysieren. Im heutigen Netz sind die Netze stärker miteinander verflochten und haben mehrere Stellen, an denen Gase gemischt werden. An jedem Einspeisepunkt ist es deswegen notwendig, die Zusammensetzung zu messen, nicht nur für die Qualitätskontrolle, sondern auch für steuerliche Zwecke. Auf diese Weise können die Lieferanten sicherstellen, dass die Verbraucher die Qualität erhalten, die sie benötigen, und die Verbraucher bezahlen nicht für das erhaltene Volumen, sondern für den Heizwert des Gases.

Der aktuelle Standard für die Bestimmung der Gasqualität ist die Gaschromatographie; dieses Verfahren ist sehr genau, aber auch langsam und teuer. Alternative Methoden wie die Kalorimetrie sind ähnlich teuer und haben außerdem einen relativ hohen Platzbedarf, was die Implementierung in kleinen Anlagen erschwert. All dies führt zu einem Bedarf an Messtechnik, die sowohl inline als auch in kleinen Anwendungen eingesetzt werden kann. Dies erfordert Sensoren, die kompakt und kostengünstig und vorzugsweise die Zusammensetzung messen können.

Neue Lösung für die Messung der Gaszusammensetzung

In Zusammenarbeit mit:

  • TNO (Niederländische Organisation für angewandte wissenschaftliche Forschung),
  • Venne Electronics (ein niederländischer Anbieter von Elektronikprodukten) und
  • den niederländischen Gasnetzbetreibern Alliander und Gasunie

entwickelt Bronkhorst eine Lösung zur Messung der Gaseigenschaften, die in vielen Anlagen für ein breites Anwendungsspektrum installiert werden kann.

Probe Sensor

Das Funktionsprinzip des Konzepts basiert auf der bevorzugten Absorption von Gaskomponenten auf Beschichtungen, die auf interdigitale Elektrodenstrukturen aufgebracht werden. Die Absorption ist proportional zur Komponentenkonzentration und führt zu einer Änderung der elektrischen Eigenschaften, die als Kapazitätsänderung der Beschichtung erkannt werden kann.

Bildbeschreibung

Derzeit wird das Konzept im niederländischen Erdgasnetz in enger Zusammenarbeit mit den Netzbetreibern und Projektpartnern Alliander und Gasunie getestet.

Methan Konzentration

Basierend auf den gemessenen Komponenten, die an den verschiedenen Beschichtungen erkannt wurden, kann der Brennwert basierend auf der Konzentration der gemessenen Komponenten berechnet werden. In Kombination mit dem integrierten Druck- und Temperatursensor können weitere Schlüsselparameter für die Charakterisierung von Erdgas wie Wobbe-Index, Propanäquivalent oder Verbrennungsluftbedarf bestimmt werden.

Durch die Verwendung dieser Parameter als Input für ein Steuerungssystem können Anwender ihre Prozesse optimieren, um die Effizienz zu steigern, Schadstoffe zu reduzieren oder die Belastung zu steuern. Zum Beispiel in Prozessen wie:

  • Überwachung der Gasqualität im nationalen Netz
  • Prozesskontrolle bei der Produktion von Biogas/Synthetischem Gas
  • Motorsteuerung für Gasmotoren und Brenner

Aber wir dürfen natürlich den Sicherheitsaspekt auch nicht aus den Augen verlieren, schließlich kann der Mensch keine der Komponenten von Erdgas riechen. Damit wir Gaslecks wahrnehmen können, wird schon lange eine Odorierungssubstanz zugesetzt. Deswegen riecht es nach Gas.